הסוד המצמיד של השממית


דבק הוא חומר טבעי או סינתטי המאפשר להצמיד גופים מוצקים זה לזה. תעשיית הדבקים מזהמת מאוד ודבקים מסוימים פולטים כימיקלים רעילים לסביבה. לאור האמור יש צורך בפיתוח דבקים המשלבים חומרים ידידותיים לסביבה ולמשתמש, אשר אינם פוגעים בטיב המוצר.

מהו הדבק האידיאלי? חזק, עמיד בתנאים שונים, יעיל לאורך זמן, ידידותי לסביבה וניתן להסרה בקלות.

מסתבר שבטבע ניתן למצוא השראה לפיתוח חומר הצמדה חדש דווקא בכף רגלה של השממית (Gecko).

השממית מסוגלת להידבק למשטחים חלקים ותלולים ולנתק את רגלה מהמשטח בשבריר שנייה בלי להפעיל כוח. כך למשל, יכולה השממית להיתלות על זכוכית באמצעות אצבע אחת.

בעבר סברו מדענים כי השממית מפרישה מרגלה חומר דביק. אולם התברר שהיכולת של השממית להיצמד למשטחים נובעת מזיפים מיקרוסקופיים המצויים בכף רגלה.

על משטח רגלי השממית יש מיליוני שערות זעירות העשויות קראטין (סוג של חלבון), שאורכן מיליונית המטר. כל שערה מתפצלת בקצה לתתי-זיפים, שאורכם כמה ננו-מטרים. הזיפים מסוגלים להתכופף ולהתאים את עצמם לשקעים הזעירים הנמצאים על פניו של כל משטח.
התאמה זו יוצרת כוחות משיכה מולקולריים (כוחות "ון דר ולס") בין הזיפים למשטח שאליו הם נצמדים. כוחות אלה הם חלשים יחסית, אך השערות הרבות יוצרות שטח פנים עצום המכפיל את הקשרים המולקולריים החלשים ויוצר קשר חזק במיוחד. הניתוק המהיר מתבצע עם הרמת פינה קטנה מכף הרגל הגורמת לשינוי בזווית השערות ומבטלת את כוחות ון דר ולס.

מתוך 6.5 מיליון השערות שבכף רגל השממית רק 2,500 שערות דרושות להחזקת גוף השממית במאונך. אם כל 6.5 מיליון השערות שברגלה היו מחוברות בו-זמנית, הן היו יכולות לשאת משקל של 130 ק"ג !!!

בהשראת מנגנון ההצמדה של השממית פותח "דבק השממית", ה-GeckoTape. זהו למעשה חומר המכוסה בשערות ננו-סקופיות היוצרות קשרים בין-מולוקלריים חלשים ובכך מחקות את השערות המצויות ברגל השממית. הקשרים הנוצרים מאפשרים גמישות כך שברגע מסוים הקשר למשטח מאוד חזק וברגע אחר הקשר רופף. חומר הצמדה זה ניתן לשימוש חוזר, אינו פולט רעלנים ואינו משאיר עקבות בסביבה.

מדענים מאוניברסיטת מנצ'סטר באנגליה טוענים שחיבור יד אדם לחומר זה יאפשר לו להידבק לתקרה. הניתוק מהתקרה יתבצע על ידי קילוף עדין של החומר מצד אחד.

לחומר הצמדה זה יישומים אפשריים רבים, החל בסוגים חדשים של צמיגים לרכב (אחיזת כביש טובה יותר) ועד רובוטים המהלכים על קירות. האם קרוב היום שבו גם האדם יוכל לטפס על הקירות?

© דף הבית | כל הזכויות שמורות לארגון הביומימיקרי הישראלי