För att lösa praktiska problem, ibland behöver vi bara studera naturen. Ett ofta citerat exempel är gecko, ett litet djur känt för den fenomenala vidhäftningsstyrkan i sina fötter, vilket gör att den kan gå på väggar och till och med tak. Fenomenet ledde till geckotejp, en starkt självhäftande DIY-tejp. Dess namn antyder att tejpen och gecko fastnar på liknande sätt, men är den underliggande fysiken verkligen densamma?

För gecko dess klibbighet, eller vidhäftning, orsakas av små pelare i fötterna. De elektriska krafterna mellan molekylerna i dessa fötter och ytan som geckon går på – de så kallade Van der Waals-krafterna – gör att geckon kan fastna på nästan vilken yta som helst. Under de senaste tjugo åren, mycket forskning utfördes för att skapa syntetiska versioner av detta system – och till synes med framgång:man kan nu köpa geckotejp, en dubbelhäftande tejp vars namn antyder att den använder samma principer som geckofötter.

Geckotejp:en närmare titt

Men är det verkligen så? UvA-forskarna Hans Terwisscha-Dekker, Marion Grzelka, Simon Lépinay och Daniel Bonn bestämde sig för att undersöka hur geckoliknande geckotejp verkligen fungerar. Till att börja med, de studerade tejpens yta med hjälp av ett mikroskop, och såg verkligen små pelare, liknande de i geckos fötter. Nästa, de mätte vidhäftningsenergin mellan geckotejp och glas.

Det blev tydligt att geckotejp verkligen är klibbigare än vanlig dubbelhäftande tejp på glas. Men är geckotejpens fysik också densamma som geckofötternas? Efter att forskarna hade tagit bort pelarna på geckotejpens yta, det var en överraskning:tejpen visade fortfarande lika mycket vidhäftning. Det verkade som att något höll på att hända som inte hade mycket med gecko att göra.

För att ta reda på vad som pågick, forskarna studerade kontaktytan mellan tejpen och glaset under experimentet – det vill säga mängden mikroskopisk yta där de två materialen verkligen berörs. Det visade sig att, med och utan pelarna, det fanns en mycket större kontaktyta mellan geckotejpen och glaset än i fallet med vanlig dubbelhäftande tejp. Per ytenhet för sann kontakt, ' båda typerna av tejp var mer eller mindre lika klibbiga.

Mjukare tejp

Slutsatsen:Pelarna på geckotejpen spelar ingen roll för dess vidhäftningsstyrka. Detta står i skarp kontrast till gecko själv, som gör väsentlig användning av pelarnas ytstruktur. Trots dess likheter med den riktiga gecko, geckotejp fungerar därför på samma sätt som vanlig tejp:Vidhäftningen orsakas av lim, inte av Van der Waals styrkor.

Varför fungerar geckotejp så mycket bättre? Det visar sig att det är tejpens mjukhet som gör att dess kontaktyta är större än vanlig tejp, gör att den blir klibbigare. Det motsvarar i sin tur vad gecko gör:Att använda pelarstrukturen, djuret maximerar också kontaktytan – även om det använder väldigt olika fysik för att uppnå detta.