(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)
छिपकलियाँ अपने पैर के पंजों की अनूठी संरचना के कारण चिकनी, ऊर्ध्वाधर सतहों पर चढ़ सकती हैं। ये पंजे लाखों सूक्ष्म बालों से ढके होते हैं जिन्हें सेटे कहा जाता है, जो आगे सैकड़ों और भी छोटे स्पैटुला में विभाजित होते हैं। यह पदानुक्रमित संरचना सतह क्षेत्र को अधिकतम करती है, जिससे कमजोर अंतर-आणविक बंधनों के माध्यम से आसंजन संभव हो पाता है। वैन डेर वाल्स ये बल मिलकर एक मजबूत आसंजक बल उत्पन्न करते हैं।
छिपकली की खड़ी दीवारों पर चढ़ने और यहां तक कि छतों पर उल्टा चलने की क्षमता ने सदियों से वैज्ञानिकों को मोहित किया है। लंबे समय तक, इसका तंत्र एक रहस्य बना रहा, जिसके लिए चूषण कप से लेकर चिपचिपे रासायनिक स्राव तक कई सिद्धांत प्रचलित थे। हालांकि, इसका वास्तविक सिद्धांत नैनोस्केल इंजीनियरिंग की एक उत्कृष्ट कृति है, जिसे वर्ष 2000 के आसपास केलर ऑटम, रॉबर्ट जे. फुल और उनके सहयोगियों के शोध द्वारा स्पष्ट किया गया। उन्होंने निर्णायक रूप से प्रदर्शित किया कि छिपकली का यह उल्लेखनीय आसंजन अंतर-आणविक वैन डेर वाल्स बलों पर आधारित एक भौतिक घटना है।
इसका रहस्य छिपकली के पैर की उंगलियों की जटिल पदानुक्रमित संरचना में छिपा है। प्रत्येक उंगली लाखों सूक्ष्म, बाल जैसी संरचनाओं से ढकी होती है जिन्हें सेटे कहते हैं। प्रत्येक सेटे आगे चलकर सैकड़ों और भी छोटी, नैनोस्केल की नोकों में विभाजित हो जाता है जिन्हें स्पैटुला कहते हैं। संपर्क बिंदुओं का यह विशाल प्रसार—प्रत्येक छिपकली में अरबों स्पैटुला—सतह के साथ निकट संपर्क में आने वाले सतह क्षेत्र को अधिकतम कर देता है। वैन डेर वाल्स बल व्यक्तिगत रूप से बहुत कमजोर होते हैं, जो परमाणुओं और अणुओं के आवेश वितरण में उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होते हैं। हालांकि, जब इन अरबों स्पैटुला पर इनका योग किया जाता है, तो ये एक शक्तिशाली आसंजक बल उत्पन्न करते हैं, जो छिपकली के शरीर के वजन से कई गुना अधिक भार सहन करने में सक्षम होता है। "शुष्क आसंजन" की इस क्रियाविधि के लिए किसी तरल या रासायनिक अवशेष की आवश्यकता नहीं होती है और यह निर्वात में प्रभावी ढंग से काम करती है, जो चूषण या गोंद-आधारित सिद्धांतों के विरुद्ध एक महत्वपूर्ण प्रमाण था।
Furthermore, the adhesion is controllable and directional. The gecko engages the adhesive force by pressing its toes and sliding them slightly. The specific angle of the setae is crucial for generating the force. To detach its foot, the gecko simply changes the angle of the setae, peeling them off the surface with minimal effort, much like removing a piece of tape by peeling it from one edge. This allows for rapid attachment and detachment, enabling the gecko’s swift movement. The pads are also self-cleaning; dirt particles are more strongly attracted to the climbing surface than to the spatulae, so with each step, the pads shed contaminants. This understanding has inspired the development of “gecko tape,” a synthetic adhesive with similar properties, promising revolutionary applications in robotics, manufacturing, and medicine.
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गेको आसंजन: चढ़ाई के लिए वैन डेर वाल्स बल
(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)
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