在测试期间,一名操作员仅使用一对受壁虎启发的、手持式桨,在玻璃表面垂直攀爬了25英尺。攀爬者佩戴了安全带,但不需要使用安全带。(来源:DARPA)在战斗中占据制高点可能意味着胜利和失败的区别,但到达顶峰可能是一个挑战。为了给美国士兵带来优势,DARPA正在借鉴动物界最好的攀爬者之一:壁虎。DARPA的Z-Man项目,其名称恰如间谍电影,成功演示了一项技术,该技术允许一个成年人仅使用受壁虎启发的桨攀爬玻璃墙,而无需任何攀爬设备。 Z-Man项目的创建目的就是为了发现一种超越绳索的生物工程墙壁攀爬方法。
为什么选择壁虎?
壁虎可以轻松地在各种表面上攀爬,甚至只需用一个脚趾粘在玻璃上就可以挂在窗户上。壁虎的附着力存在于它们脚趾上的微观毛发状结构中,称为刚毛。每个刚毛上都有数百个称为小叶的较小尖端,这些尖端分支出来并与表面接触。这些结构之所以有效,是因为它们之间存在所谓的范德华力——一种将分子拉在一起的微弱力。壁虎的数千个接触点与表面形成微弱的电磁连接,使动物可以轻松地粘附和脱离它们的脚。

壁虎使用称为刚毛和小叶的微观结构在玻璃上攀爬。近距离观察揭示了Geckskin如何模仿自然。(来源:DARPA)
测试 Geckskin
根据壁虎脚趾的设计,研究人员创造了一种包含合成刚毛和小叶的柔性织物,他们将其命名为Geckskin。在实验室测试中,一个16平方英寸的Geckskin片粘附在玻璃墙上,同时支撑着660磅的重量。(观看本文下方的视频,了解更多关于Geckskin的创建细节。)然后,研究人员将Geckskin固定在为攀爬量身定制的桨上。当一名体重218磅、携带50磅负载的男子攀爬25英尺高的玻璃墙时,这些桨充分支撑了他的重量。每个桨都承受了超过250磅的重量,而攀爬者拆下一个桨并重新定位它以进行下一步攀爬。Geckskin攀爬桨尚未准备好在战区部署,并且还有更多的测试要做,Discovery 报道。此外,Geckskin是否可以粘附在其他建筑材料(如混凝土和木材)上尚不清楚。然而,DARPA显然看到了更广阔的潜力:在一份新闻稿中,该机构表示,其受壁虎启发的粘合剂可能具有潜在的生物医学、工业和消费应用。也许以节日为主题的窗户贴纸市场正准备发生变革?














