New Gecko climbing secret revealed

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ヤモリは、壁を登り、天井を走り、ガラスなどの一見滑らかな素材に逆さ吊りにさえなれる並外れた能力で有名です。

微細な毛によってトカゲは乾燥接着(つまり液体や表面張力を使わずに表面に付着できる)ができ、物質を引き寄せる、いわゆるファンデルワールスの力を作り出しました。

彼らの驚くべき登攀能力は、長い間科学者を魅了し続け、彼らの特殊なつま先パッドの特性を模倣して、簡単に着脱できる粘着テープが発明されたほどです。 この結果は、一般的な見解に疑問を投げかけるものです。

しかし今回、アメリカのマサチューセッツ大学アマースト校の科学者チームが、さらなる要因が作用していることを明らかにしました。 彼らは、彼らの体が大きくなるにつれて硬くなり、バネのように作用して、より多くの重量を支えるために必要な増大した力を粘着に与えることを発見しました」

「これは、粘着システムにおける単純な機械的変化が、大きなヤモリが効果的に登ることがいかに説明するかを示す、興奮する結果です」と、この研究の共著者、ダンカン J. アースチック教授(Duncan J. Irschick)は説明します。

研究チームは、ヤモリの適応にヒントを得た人工接着剤が、より硬く、あるいはより柔軟でなくなるにつれて強くなることを示した最近の研究に基づいて仮説を立てました。「先行理論は、合成接着システムは、より硬ければより強くなることを示しており、我々はこの理論が生きた動物で支持されるかどうかを確認したいと思いました」と、Irschick教授は言います。

生きたヤモリと合成接着剤の両方で接着試験が行われ、ヤモリの解剖学的構造の硬さの変化と同様に、そのしがみつく力を立証しました。

研究チームは、ヤモリの体のサイズが大きくなると、腱、皮膚、結合組織、小さな毛(節として知られています)が硬くなって、大きな動物の足腰が、小さなヤモリのものよりはるかに硬いことを発見しました。

この硬さの増加により、より大きなヤモリは、登るために十分な吸引力を生み出すことができると、著者らは述べています。

「これらの結果は、ヤモリが大きくなると、単に大きな足蹠を持つことによって高い吸着力を達成するという一般的な見方を確実に覆すものです」と、Irschick教授は説明しています。

「大きなヤモリが大きな足蹠から追加の吸着能力を得た一方で、体のサイズによるコンプライアンスの変化も大きな要因となり、これは新しい結果となっています」と。”

増加した剛性は、ファンデルワールス力の蓄積と分散を効率的に行うことを可能にし、その粘着性を改善します。”

この発見は、登る動物についての理解を深めるだけでなく、エンジニアがより良い接着剤を作ることも可能にするでしょう。”私たちの結果は、サイズが大きく異なる動物がどのように表面に付着することができるかの理解に向けた新しい扉を開くと信じています」とIrschick教授は言います。

「私たちのデータは、より硬い接着剤がより大きな力を生み出すことを示す、先行する合成データも確認しており、この原理は人間が使う接着剤にとって重要な意味を持ちます」

この研究成果は、PLOS ONE誌に掲載されています。

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