壁虎神功的秘密

来源:用户上传      作者: 胡明

　　壁虎是比较古老的动物。它最出名的招数就是犹如“壮士断臂”那般自断尾巴，在敌人被那条活蹦乱跳的断尾吸引时，自己溜之大吉。断了的尾巴，没过多久又会长出来。
　　不过，这是小把戏。壁虎最拿手的还是飞檐走壁的“轻功”。早在公元前4世纪，古希腊大哲学家亚里士多德就对壁虎高超的爬行能力感到匪夷所思。中国古代武术中也把能飞檐走壁的“轻功”称作“壁虎功”。大多数人认为壁虎能贴在光滑的天花板上行走，靠的是它足底上神奇的吸盘，但事实并非如此 !
　　来自夏威夷的凯尔博士（图1右下），观察到天花板上的一只壁虎轻取一只蜘蛛。蜘蛛素以擅长“轻功”闻名，壁虎居然能够倒着身子击败它，必有绝招儿。于是，博士对壁虎展开了研究。在他的老师，美国加利福尼亚大学伯克利分校的罗伯特・福尔教授的帮助下(图1左下），经过7年的努力，凯尔博士最终找到了壁虎能飞檐走壁的真正原因。
　　原来，壁虎竟然是自然界中数一数二的“应用物理大师”。它足底的神奇力量来自于分子引力。依靠这种引力，一只身长5厘米的壁虎，用不到几平方毫米大小的足底，可以毫不费劲地提起40千克的重物，真是厉害 !
　　所谓分子引力，就是中性分子彼此距离非常近时，产生的一种微弱的电磁引力。由于此力太过弱小，通常没人注意。比如，当我们将手掌贴在墙上时，就会产生分子引力，但因接触点只有几千个，太少了，所以，人的手掌并不会吸附到墙壁上。
　　但是，壁虎就不一样了。通过观察，科学家发现它的每只足底都长着数百万根极细的刚毛(图2)。再用电子显微镜查看，更是了不得，每根刚毛的末端还有几百上千根更细的分支(图3)。这种精细结构，使得刚毛与被接触物体表面分子间的距离异常接近，从而产生出分子引力。虽说一根刚毛所产生的引力微不足道，但几百万根合在一起的力量就巨大了。根据计算，1根刚毛能够举起一只蚂蚁的质量，100万根可以提起20千克的质量，要是壁虎同时使用全部的刚毛，就能支持125千克的力。因此，科学家断言：壁虎实际上只要用一只足，便能支持整个身体的质量了(图4)。
　　凯尔还用显微摄像机录制下壁虎在玻璃上爬行的情况，研究后发现，当壁虎试图移动足时，它需要付出比吸附住物体高600倍的力量。并且，还得将足趾伸展到30°以上，才能达到目的(图5)，就像人们撕扯下粘贴着的胶布一样。
　　在孜孜不倦的观察和探究下，壁虎奇特的攀爬本领，终于真相大白了。
　　“壁虎功”的应用
　　这项研究成果，为许多技术发明创造了条件，发明家纷纷把这一科学原理应用到实际产品上。美国斯坦福大学的一个研究小组就发明出一种机器壁虎。
　　这只壁虎看上去像个“机器怪物”(图1)，因有4只足才有点儿像壁虎，而它的奇妙之处就在足底。研究人员在机器壁虎的足底装了布满无数毛纤维的物体，细细的毛纤维数量和壁虎足底的刚毛不相上下(图2)，也会产生分子引力而被吸附在物体表面。所以，这只机器壁虎爬在光滑的玻璃窗上，也就不费吹灰之力了(图3)。
　　要想往上或往下，就得移动足掌，机器壁虎在这一点上，也和真壁虎一模一样。它同样得将足趾伸展到30°以上，才可以拔下吸得牢牢的脚掌(图4)，真是惟妙惟肖呀 !
　　这项发明将研究成果转化为现实，今后就可能发明制造出“壁虎鞋”“壁虎手套”等，这样，人人都能成为“轻功”高手，个个赛过“蜘蛛侠”了。难怪美国《时代周刊》杂志曾把机器壁虎评为年度世界最佳玩具发明哩(图5) !

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