壁虎不只是靠吸盘在墙上行走。

虽然平时我们不怎么想,但大多数人还是对壁虎在墙上行走感到好奇。我们之前说过,壁虎之所以有这种能力,是因为四个脚底有吸盘。但事实似乎不同。

通过实验,科学家们发现壁虎可以以每秒一米的速度爬上垂直的抛光玻璃表面,只用一根手指就能把整个身体牢牢地挂在墙上。壁虎除了能在墙上垂直上下爬行外,还能在天花板上倒立爬行,这让其他动物远远落在后面。

加州大学伯克利分校的科学家罗伯特·福尔和其他人发现,不显眼的壁虎实际上是自然界中最好的“应用物理学大师”之一。它鞋底的强度其实来自于宇宙中最基本的物理原理——分子重力。有了这种力量,长度为2英寸的壁虎理论上可以毫无困难地举起重达40公斤的重物,其鞋底只有几平方毫米大小。

壁虎脚掌上的一根刷毛可以举起一只蚂蚁的重量,而所有的刷毛都可以承受125公斤的力。什么是分子重力?分子重力,也称为范德华力,是中性分子彼此非常靠近时产生的微弱电磁引力。因为这种引力太弱,通常没人注意。例如,当我们把手贴在墙上时,也会发生分子吸引。但由于实际接触面积太小,可能只有几千个接触点,人的手掌不会被吸引到墙上。

然而,壁虎不同,每只脚掌上有数百万根极细的刚毛,每根刚毛末端大约有400到1000根更细的分支。这种精细的结构使得刷毛与物体表面分子之间的距离非常近,从而产生分子吸引力。虽然每根刷毛产生的力可以忽略不计,但总的来说还是相当大的。根据计算,一根鬃毛可以举起一只蚂蚁的重量,而一百万根鬃毛虽然不到一枚小硬币,却可以举起20公斤力的重量。如果壁虎同时使用所有的刷毛,可以支撑125公斤的力。科学家说壁虎实际上只用一只脚就能支撑整个身体。

那么壁虎是如何控制脚上的吸力的呢?科学家用显微相机记录了壁虎在玻璃上爬行的过程,发现当壁虎试图移动脚底时,需要施加比吸附件时大600倍的力,将脚趾伸到30度以上才能达到目的,就像人们拉下胶带时所做的那样。而且即使在真空环境下,它脚上的附着力也不会失效,这说明壁虎不需要分泌任何物质来维持附着力,也不需要借助空空气负压来“吸”物体。

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