En forstørret, 'luftfoto' af det gekko-inspirerede klæbemiddel. De lyseblå prikker repræsenterer snavs før (venstre) og efter rengøring (højre).
Selv de mest klæbrige tape mister deres styrke med tiden, da de bliver sammenblandet med snavs og snavs - tænk bare på din sidste hvirvel med en fnugrulle. Men ved at tage en side fra gekkoen har forskere ved Carnegie Mellon University, ledet af Metin Sitti, udviklet et nyt klæbemiddel, der renser sig selv og genopretter dets styrke så effektivt, som øgletæer kan.
Sittis videnskabelige interesse for gekkoer begyndte efter en rejse, han foretog for mere end 14 år siden til Thailand, hvor væsnerne er rigelige. På det tidspunkt undrede han sig over deres manøvredygtighed, da de let krydsede lofter og vægge. Et par år senere, som maskiningeniør, der designede en lille klatrerobot, huskede Sitti gekkoens klæbrige fødder og begyndte til sidst at arbejde på en syntetisk version af krybdyrstrædepuderne.
Inden for bio-inspireret teknik er gekkoen en populær modelorganisme til forskning i klæbemidler: Den kan klæbe til stort set ethvert materiale; dens klæbrige fødder efterlader ingen gummiagtige rester, som menneskeskabte lim ofte gør; og i modsætning til insektarter, der har tilsvarende klæbende trædepuder, støtter gekkoer kroppe, der vejer op til flere pund. 'I den forstand er de absolut de mest avancerede klatredyr og klatrematerialer i naturen,' siger Sitti.
Hemmeligheden bag deres akrobatik ligger i millioner af mikroskopiske hår, der dækker gekkoens trædepuder. Molekyler i spidserne af disse hår interagerer med molekyler på en given overflade gennem fænomener kaldet van der Waals-kræfter. Hver for sig er hver kraft relativt svag. 'Men hvis du har millioner af disse små hår, der rører overfladen meget godt, så er den samlede kraft meget betydelig,' siger Sitti.
Sittis team udviklede fibre, der fungerer på samme måde som gekkoens hår, men de er lavet af elastiske polymerer og har flade svampespidser, der fungerer som de kritiske kontaktpunkter. Fibrene er organiseret i et gittermønster for at danne et klæbemiddel, som ligner lidt scotch tape.
Noget af det, der gør et klæbemiddel effektivt, er, hvor længe det holder. Det er vigtigt, at forskerne fandt ud af, at deres kunstige fibre også kunne efterligne gekkoens evne til at rense sine trædepuder for snavs, hvilket den gør bare ved at gå rundt. I tilfældet med det syntetiske er det nok blot at fastgøre og fjerne klæbemidlet til en ren overflade flere gange til at rense fibrene, selvom produktet stadig skal finjusteres til mindre affald.
Sittis team har testet, hvor godt selvrensning virker for fibre fra 20 til 95 mikron på tværs ved spidserne. De tilsmurte først deres klæbemidler med partikler af glas som en stand-in for snavs, og rensede derefter fibrene ved at presse dem mod en ren overflade og pille dem væk. Ni rengøringscyklusser genoprettede 80 procent af vedhæftningen, når glaspartiklerne var større end fibrene, hvilket matchede gekkoens ydeevne, når den havde at gøre med forurenende stoffer i proportional størrelse. Men hvis partiklerne var meget mindre end fibrene, tog det tre cyklusser mere for klæbemidlet at genindsætte halvt så meget klæbrighed. Baseret på disse resultater planlægger holdet at forbedre klæbemidlet ved at skabe fibre i sub-mikronstørrelse, der bedre ville rense mindre stykker snavs.
Mulighederne for selvrensende klæbemidler er nærmest uendelige, siger Sitti, fra narrede målmandshandsker og medicinske bandager til et mere stille alternativ til velcro på tøj. Sitti har allerede startet et firma ved navn nanoGriptech at kommercialisere sine opdagelser, og fordi van der Waals-kræfternes fysik er den samme i rummet, siger han, at NASA har vist interesse.
Inden for et år sigter Sitti efter at have det første gekko-inspirerede produkt på hylderne – og skræl det med det samme.