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为什么壁虎能在墙上行走?

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壁虎脚底的一根刚毛可以举起一只蚂蚁的重量,而使用所有刚毛可以支撑125公斤的力。分子引力,也叫范德华力,是中性分子相互靠得很近时产生的一种微弱的电磁引力。因为这种引力太弱,一般没人注意。比如我们把手放在墙上,也会产生分子引力,但由于实际接触面积太小,接触点可能只有几千个,人的手掌不会吸附在墙上。

然而壁虎却不同。它的每只鞋底都有数百万根极其纤细的刚毛,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物体表面的刷毛与分子之间的距离非常近,从而产生分子引力。虽然每根刷毛产生的力可以忽略不计,但累积起来就相当可观了。根据计算,一根猪鬃可以举起一只蚂蚁的重量,而100万根猪鬃可以举起20公斤力的重量,尽管它们占据的面积还不到一枚小硬币的面积。如果壁虎同时使用所有刚毛,它可以支撑125公斤的力。科学家说,壁虎实际上只用一只脚就能支撑全身。

科学家用显微镜摄像头记录了壁虎在玻璃上爬行的过程,发现当壁虎试图移动它的脚时,它需要付出比吮吸附着物时多600倍的力,并将脚趾拉伸到30度以上才能达到目的,就像人在撕下胶带时一样。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,也不需要借助负气压来“吸”物体。

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