Geckos är kända för sin förmåga att gå upp på väggar och springa över tak. Den torrhäftande ytan på geckos tår har inspirerat många försök att kopiera denna förmåga till ett konstgjort material. Isabel Rodríguez vid A*STAR Institute of Materials Research and Engineering och medarbetare vid Nanyang Technological University i Singapore har nu gjort en av de närmaste efterlikningarna till geckotåar än, och visat att den har egenskaperna att matcha.

Geckos förmåga att hålla fast vid ytor beror inte på lim utan på de miljontals mikroskopiska hårstrån som täcker ytan på tårna. Varje hår har en grenad, hierarkisk struktur - mot dess spets, varje fiber bryts i flera subfibrer, som i sin tur bryter upp i hundratals fibriller med en diameter på 100–200 nanometer. Denna struktur säkerställer en hög ytarea, vilket hjälper geckot att hålla fast vid väggen. Dessutom, hårstrån blir mer flexibla när de blir tunnare, vilket hjälper till att maximera antalet fibriller som kommer i kontakt med väggen.

Rodríguez och hennes arbetskamrater har framgångsrikt efterliknat denna hierarkiska struktur genom användning av en anodiseringsteknik som gör att grenade nanoporer kan etsas kontrollerbart i ark av aluminiumfolie-en process som de använde för att skapa mallar för att skapa den torra limytan. Dessa mallar stämplades i ark av polykarbonatplast med hjälp av en process som kallas kapillär kraftassisterad nanoimprinting, bildar en hårig yta av polykarbonat.

För att utvärdera kvaliteterna hos den hierarkiska hårstrukturen, forskarna skapade två separata ytor:en med enkla, oförgrenade hårstrån; och ett där hårstrån förgrenade sig vid sina spetsar för att bilda nanoskopiska fibriller (bilden) som liknar dem som finns på geckotå-dynor. De fann att den vidhäftande vidhäftningskraften hos det grenade materialet var 150% större än det hos det linjära materialet.

”En av de viktigaste resultaten från studien är insikten om hur fibrillerna kan göras med en enkel process, Säger Rodríguez. ”Det har rapporterats om andra hierarkiska strukturer tillverkade i polymerer, men tillverkningsmetoderna de använder är ganska dyra och komplicerade och lämpar sig inte för stor skala. ”Den relativt höga kostnaden för tidigare försök beror på hur mallen görs - ett problem som laget nu har övervunnit med sin porösa aluminiumoxidmallsteknik . "Vår grenade, porös malltillverkning är okomplicerad och tillåter stora områden med gecko-liknande strukturer att tillverkas till låg kostnad, ”Tillägger hon.