Gekko's staan ​​bekend om hun vermogen om tegen muren op te lopen en over plafonds te rennen. Het droogklevende oppervlak van de tenen van gekko's heeft vele pogingen geïnspireerd om dit vermogen in een kunstmatig materiaal te kopiëren. Isabel Rodríguez van het A*STAR Institute of Materials Research and Engineering en medewerkers van de Nanyang Technological University in Singapore hebben nu een van de beste nabootsers van gekko-tenen tot nu toe gemaakt, en aangetoond dat het de eigenschappen heeft die overeenkomen.

Het vermogen van gekko's om zich aan oppervlakken vast te klampen, is niet te wijten aan lijm, maar aan de miljoenen microscopisch kleine haartjes die het oppervlak van hun tenen bedekken. Elke haar heeft een vertakt, hiërarchische structuur - in de richting van de punt, elke vezel breekt in meerdere subvezels, die op hun beurt breken in honderden fibrillen met een diameter van 100-200 nanometer. Deze structuur zorgt voor een hoog oppervlak, waardoor de gekko zich aan de muur kan vastklampen. In aanvulling, de haren worden flexibeler naarmate ze dunner worden, wat helpt om het aantal fibrillen in contact met de muur te maximaliseren.

Rodríguez en haar collega's hebben deze hiërarchische structuur met succes nagebootst door het gebruik van een anodisatietechniek waarmee vertakte nanoporiën controleerbaar kunnen worden geëtst in vellen aluminiumfolie - een proces dat ze gebruikten om sjablonen te vormen waarmee het droge kleefoppervlak werd gecreëerd. Deze sjablonen werden in vellen polycarbonaat plastic gestempeld met behulp van een proces dat bekend staat als capillaire kracht-ondersteunde nano-imprinting, vormen een harig polycarbonaat oppervlak.

Om de kwaliteiten van de hiërarchische haarstructuur te evalueren, de onderzoekers creëerden twee afzonderlijke oppervlakken:een met eenvoudige, onvertakte haren; en een waarin de haren zich aan hun uiteinden vertakten om nanoscopische fibrillen (foto) te vormen die sterk lijken op die op de teenkussentjes van gekko's. Ze ontdekten dat de pure adhesiekracht van het vertakte materiaal 150% groter was dan die van het lineaire materiaal.

“Een van de belangrijkste bevindingen uit het onderzoek is het inzicht hoe de fibrillen kunnen worden gemaakt met een eenvoudig proces, ', zegt Rodríguez. “Er zijn meldingen geweest van andere hiërarchische structuren vervaardigd in polymeren, maar de fabricagemethoden die ze gebruiken zijn nogal duur en gecompliceerd en niet geschikt voor grote schaal.' . “Onze vertakte, poreuze sjabloonfabricage is eenvoudig en maakt het mogelijk grote gebieden van gekko-achtige structuren te vervaardigen tegen lage kosten, ’ voegt ze eraan toe.