Коллектив Фиаринга входит в состав Междисциплинарного исследовательского коллектива по наноразмерным проблемам, который работает при поддержке Национального научного фонда, и перед которым в 2003 г. специально была поставлена задача разработать синтетические адгезивные материалы, которые могли бы функционировать как волоски на лапах геккона.

В 2000 г. Фиаринг работал совместно с биологами Робертом Фуллом из Беркли и Отамном из Льюис и Кларк, а также инженером Томасом Кенни из Стэнфордского университета. Было проведено первое исследование, которое позволило выявить секрет адгезии лап геккона: межмолекулярные силы Ван дер Вальса, которые остаются слабыми до тех пор, пока поверхности не окажутся в непосредственной близости друг от друга. Два года спустя члены того же коллектива синтезировали кончики волосков геккона, которые прилипали, что стало первым экспериментальным подтверждением идеи о механизме действия сил Ван дер Вальса при реализации адгезии с помощью волосков на лапах геккона.

Не только каждый сустав лапы геккона покрыт миллионами крошечных волосков, эти волоски еще и расщеплены на концах в миллиарды наноразмерных лопаточек. Силы Ван дер Вальса начинают функционировать, когда эти лопаточки вступают в контакт с поверхностью.

Этот новый материал является в то же время примером “умного адгезива”, который повышает свою прочность по мере использования, рассказывает Фиаринг, который также работает в Центре исследований по информационным технологиям в интересах общества в Беркли. “При увеличении массы все больше микроволокон автоматически сгибается и начинает функционировать. Когда нагрузка исчезает, микроволокна отсоединяются. Это позволяет осуществлять управляемое присоединение и отсоединение, что является значительной инновацией для получения извлечения и утилизации для повторного использования. Это впервые было продемонстрировано с использованием твердой микроволоконной структуры”.

Еще одним преимуществом, которое дает использование твердого полимера, является то, что, по сравнению с более мягкими пластмассами, эти волокна менее склонны собирать грязь после многократного использования. До сих пор новый адгезив использовался только на гладких и чистых поверхностях. По словам Фиаринга, следующим этапом исследований станет разработка материала, способного прилипать к шероховатым поверхностям, которые являются самоочищающимися.

www.polymery.ru