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尼龙扣带的发明

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:研究壁虎的专家都知道,在动物世界中,壁虎无疑是弱小的。在生活中,人们受壁虎足的结构的启示,利用壁虎爬墙原理制成了尼龙扣带。他们声称这是目前最接近模拟壁虎能力的人造材料,被认为可以帮助机器人攀爬在光滑的墙壁上。这属于神经信息仿生学的领域。我国山东科技大学等单位也在进行这方面的探索,希望实现对壁虎的运动控制。

说起壁虎人类并不陌生,现在全世界至少有1200种壁虎物种,从小学到中学的课本里,多有美妙的文字对它进行描述。在夏秋的晚上,它经常出没于有灯光照射的墙壁、天花板、檐下或电杆上,而白天潜伏于壁缝、瓦角下、橱柜背后等隐蔽处,一身飞檐走壁的绝技让世界任何一个江洋大盗都自愧不如!外国人对壁虎十分喜欢,经常有人会将它作为宠物饲养在家中,尤其是那些热带地区的家庭,他们用喂养壁虎来消灭害虫。虽然它没有能够活动的眼睑,可是那双小眼睛亮亮的,让人一睹难忘。那么,壁虎是怎样练就这身“闯江湖”本领的?它的脚下功夫奥秘在哪里?

当然,壁虎脚底功夫还是很值得称道一番的。在夏秋的夜晚,我们常常看见壁虎在有灯光照射的墙壁上、房檐下、天花板等平面上活动,如果有蚊子飞蛾等小昆虫出现,它会以很快的速度,一口将小虫子吃掉,而不会掉下来。原因何在呢?原来,壁虎足的结构非常奇特。它四足的指、趾扁平宽大,由许多板片构成,这些板片呈扇形排列,实际上是微细腺毛覆盖着的鳞片,微细腺毛呈钩子形状,有黏附能力。由于壁虎足上生有无数个微钩,所以它能轻易抓住物体表面上微乎其微的小凸起。因此,壁虎能在直立的、光滑的玻璃上行走自如。

研究壁虎的专家都知道,在动物世界中,壁虎无疑是弱小的。它没有大脑,头部是中空的,两耳之间什么也没有。如果从壁虎的一只耳眼看进去,直接通过另一只耳眼就看到了外面。这简直是残疾了。不过,没关系,壁虎的中枢神经系统位于脊髓中。我们还知道,壁虎的“看家本领”是断尾,这是一种“自卫”。当它受到外力牵引或者遇到敌害时,尾部肌肉就强烈地收缩,能使尾部断落。掉下来的一段,由于里面还有神经,还能跳动一些时候引诱敌人,自己则乘机逃跑。就凭这一点,壁虎就是“弱势群体”之一。

在生活中,人们受壁虎足的结构的启示,利用壁虎爬墙原理制成了尼龙扣带。一条带子上用尼龙丝编织了许多微小的钩,另一条带子则由很细的尼龙丝编织成许多微小的套子,使用时,把两条带子相对按在一起,就能牢牢地连在一起。同时,人们受壁虎爬墙启发,正在研制一种鞋子,消防队员一旦遇上高楼,穿上这种鞋子就能迅速爬墙奔向火区,登山运动员遇到峭壁或平滑的路,穿上这种鞋子,也能顺利通过,不久的将来这个设想一定会实现的。

美国麻省理工学院的一支研究小组受壁虎黏性脚趾的灵感启发,还研制出一种防水黏性绷带,有可能用于医学手术治疗之中。美国加州大学伯克利分校的科学家们受壁虎奇特的攀附能力的启发,已研制出一种新型“防滑”黏合剂。他们声称这是目前最接近模拟壁虎能力的人造材料,被认为可以帮助机器人攀爬在光滑的墙壁上。

现在,仿生学的内涵在不断发展,已经不仅仅指人们去模仿生物的某一特性,科学家通过向壁虎大脑中输入电信号,从而实现了它的运动可控。这属于神经信息仿生学的领域。我国山东科技大学等单位也在进行这方面的探索,希望实现对壁虎的运动控制。在国外,美国做了老鼠、鲨鱼的运动控制,俄罗斯则试图控制海龟的运动,届时,只要先把壁虎固定,再进行开颅手术在壁虎大脑内相应的脑区、位点植入电极,最后安上摄像头或传感器,它就成了一只听从人类指挥的壁虎“机器人”,在执行特定的救灾搜救、反恐、探测等任务中一定会大显神通。

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