发现树蛙脚上的“秘密”

期次:第208期       查看:21

 

    国际材料领域权威期刊ACS Nano(《美国化学会?纳米》)刊发动力与机械学院青年千人薛龙建教授关于仿生黏附的研究成果,并被选为亮点报道在美国化学学会网站头条位置展示。

    论文题为Hybrid Surface Patterns Mimicking the Design of the Adhesive Toe Pad of Tree Frog《复合表面结构模仿树蛙脚的黏附行为》。薛龙建为第一作者。
    树蛙等动物在潮湿的环境下生活,可以在植物叶面上以及叶面之间自由地跳跃、爬行。在这个过程中,树蛙主要依赖的是脚趾的黏附与摩擦力。而蛙脚的黏附与摩擦力主要由其脚趾的微观结构以及粘液决定。
    研究人员前期发现,树蛙等蛙类脚趾上的微观结构主要表现为五边形和六边形,且多边形之间存在几微米宽的沟道。这些沟道能将接触界面处的液体排到接触界面之外,从而实现固体和固体之间的直接接触,获得较高的黏附或摩擦力。最新研究发现,某些树蛙脚上的多边形结构其实是由角蛋白纳米纤维束组成。
    受此启发,薛龙建课题组制备了一种微纳复合六边形柱状阵列。这一研究成果具有可操作性,便于扩展到其它的材料体系。对于树蛙脚趾表面结构的模仿说明了这种复合结构对于树蛙生存的重要意义,进一步推进了人们对于仿生黏附的认知。(唐斌报道  吴渭插图)
 (发明小咖秀)