Örümcek Ayaklarındaki Keşfedilen Yeni Yapılar Yapıştırıcılar için İlham Verebilir
Fotoğraf: yapışkan kılların(seta) mikro yapısının SEM görüntüleri
Örümcekler nasıl oluyor da bu kadar çok farklı yüzeyde dümdüz ve hatta baş aşağı yürüyorlar? Bu soruyu yanıtlamak, güç, ancak tersine çevrilebilir, bu özellik biyo-ilhamlı yapıştırıcılar oluşturmak için yeni fırsatlar yaratabilir. Bilim adamları, son birkaç on yıldır örümcek ayaklarını daha iyi anlamak için çalışıyorlar. Frontiers in Mechanical Engineering’de yapılan bu yeni çalışma, yapışkan ayaklarını oluşturan saç benzeri yapıların özelliklerinin – gezgin örümcek Cupiennius salei – önceden düşünülenden daha değişken olduğunu gösteren bir çalışmadır.
Araştırmanın grup lideri, Almanya’daki Kiel Üniversitesi’nden Dr. Clemens Schaber, “Deneylere başladığımızda, tüm bireysel ek kıllar için en iyi yapışma ve benzer yapışkan özelliklerin belirli bir açısını bulmayı bekliyorduk” diyor. “Ancak şaşırtıcı bir şekilde, yapışma kuvvetleri tek tek kıllar arasında büyük ölçüde farklılık gösterdi. Örneğin bir saç alt tabakaya en iyi düşük açıda yapışırken, diğeri en iyi dikeye yakın performans gösterdi.”
Bu örümcek türünün ayakları 2.400’e yakın minik tüyden veya “seta”dan (bir milimetrenin yüzde biri kalınlığında) oluşur. Schaber ve meslektaşları Bastian Poerschke ve Stanislav Gorb, bu tüylerden bir örnek topladılar ve ardından cam da dâhil olmak üzere çeşitli pürüzlü ve pürüzsüz yüzeylere ne kadar iyi yapıştıklarını ölçtüler. Ayrıca tüylerin çeşitli temas açılarında ne kadar iyi performans gösterdiğine de baktılar. Beklenmedik bir şekilde, her saç benzersiz yapışkan özellikler gösterdi. Ekip, güçlü bir mikroskop altında tüylere baktığında, her birinin açıkça farklı ve daha önce tanınmayan yapısal düzenlemeler gösterdiğini de buldu. Ekip, bu çeşitliliğin, örümceklerin bu kadar çok yüzey türüne nasıl tırmanabileceğinin anahtarı olabileceğine inanıyor. Bu güncel çalışma, her ayaktaki binlerce kıldan yalnızca küçük bir kısmını inceledi. Ancak ekip, tüm tüylerin benzersiz olmadığını ve bunun yerine kümeler veya tekrar eden desenler bulmanın mümkün olabileceğini umuyor.
Biyo-ilhamlı Uygulamalar Mümkün
Schaber, “Örümceğin ki gibi nanoyapıları üretmek ve özellikle doğal malzemelerin stabilitesini ve güvenilirliğini elde etmek hala çok zor olsa da, bulgularımız mevcut modelleri tersine çevrilebilir ve kalıntı bırakmayan yapay yapıştırıcılar için daha da optimize edebilir” diyor. “Örümcek bağlantı sisteminde bulunan yapışkan temasların farklı şekilleri ve hizalamaları ilkesi, biyo-ilhamlı malzemelerin farklı özelliklere sahip çok çeşitli alt tabakalara bağlanma kabiliyetini geliştirebilir.”
Kaynak: phys.org
