科學家研發廉價/可重復使用的粘合劑結構：靈感來自於蒼蠅爪墊

據外媒報道，自然界是科學家們研究先進粘合劑的巨大靈感來源，從壁虎皮到蜜蜂唾液，都為下一代具有超強粘性的材料提供了藍圖。日本的科學家們最近研發出一種廉價的、可重復使用的粘合劑結構，靈感來自於蒼蠅腳的粘性爪墊。

這種材料的開發是由日本國立材料科學研究所的科學家們主導的，他們正在研究更可持續的替代品，以取代市場上許多無法回收的強力粘合劑。據科學家們介紹，可重復使用的粘合劑生產復雜且昂貴，因此他們試圖想出更便宜、更簡單的解決方案。這使他們想到了蒼蠅的爪墊，它以一種高效節能的方式形成「粘合劑」結構。這些結構由長在爪墊上的像刷子一樣的細茸毛和腺體組成，使昆蟲能夠不斷地附着在物體上。通過將它們放在顯微鏡下，研究小組能夠解開它們的一些秘密。

通過對蒼蠅腳進行染色，並用熒光染料標記關鍵蛋白質，科學家們觀察到了這些茸毛在果蠅蛹中形成的自然過程。這包括兩個步驟，其中關鍵的茸毛形成細胞和蛋白質在伸長細胞的頂端堆積，並在頂部形成角質層沉積物以鞏固結構。

科學家們在室溫下成功復制了這一過程，利用拉伸的尼龍纖維形成了一個不規則的粘合劑結構，尖端是凝膠材料。這種工藝不僅節能、成本低，而且在早期的測試中，這種材料還展示了一些令人印象深刻的能力。

單根纖維的強度足以支撐重量為52.8克的硅晶片。由此推斷，該團隊表示，一束756根纖維組成的材料的橫截面積為9平方厘米，就足以支撐一個體重60公斤的人。

隨着進一步的工作，該團隊認為其廉價、可重復使用的粘合劑材料有幾種應用可能，首先是機器人世界。它可以被納入工業機器人的設計中，用於反復處理物體，為它們提供更堅實的抓地力。科學家提供的另一個例子是將這種材料加工到戶外機器人的腿上，使它們能夠縮放垂直表面。

該研究發表在《通訊生物學》雜誌上。

來源：cnBeta