Domů     Příroda
Gekoni: Ještěrky, které umí běhat kolmo po zdi
Veronika Tyrková 16.4.2025

A nejen po zdi… Gekoni se klidně procházejí po stropě nebo se přichytí na skle terária hlavou dolů, jako by na ně nepůsobila gravitace. Jejich superschopnosti se snaží napodobit technici při konstrukci robotů a dalších vynálezů..

Gekoni umí nejen přilnout ke svislým povrchům včetně zcela hladkých, jako jsou dlaždice a sklo, ale také se od nich odlepit v řádu milisekund. A právě to vědce fascinuje nejvíce, tedy jejich schopnost adhezi plně kontrolovat.

Lepidlo, které na povel přilne a na další se zase uvolní, by bylo užitečné pro mnohá odvětví techniky i medicínu. Výzkum se proto zaměřuje na gekoní tlapky, která jsou sídlem výjimečných schopností. Přitom jsou na první pohled celkem obyčejné, mají 5 prstů s polštářky, které pokrývá několik lamel.

Pod mikroskopem se ale začne ukazovat, že struktura prstů je mimořádně složitá. Každá lamela se totiž skládá z milionů droboučkých vláken, které nesou latinské označení „setae“. A každé z těchto vláken je složené ze stovek štětinek o velikosti kolem 200 nanometrů, které dostaly název „spatulae“.

130 kg zátěže

Mikrostruktura tlapek umožňuje gekonům přilnout velice blízko k povrchu, a to v řádu nanometrů. A právě to je oním tajemstvím za adhezí ke sklu i stropu. Těsná blízkost je totiž předpokladem pro působení tzv.

van der Waalsových sil. Jsou to velmi slabé interakce mezi atomy a molekulami, které vznikají na podkladě nerovnoměrně rozloženého elektrického náboje. Jedna strana je dočasně nabitá kladně a druhá záporně, čímž vzniká slabá vazba.

Jediná vazba by sama o sobě nic nezmohla, jenže gekoni mívají přibližně 6,5 milionu vláken setae na tlapkách. Součet ohromného množství slabých van der Waalsových interakcí dává dohromady teoretickou schopnost gekona obrovského (Gekko gecko), který váží kolem 270 gramů, udržet při přilnutí ke svislému povrchu hmotnost 130 kg.

K tomuto číslu došli američtí vědci Kellar Autumn a Anne Peattieová v roce 2002.

Jak napodobit gekony

Autumn s Peattieovou také zjistili, že přerušení silné adheze k povrchu trvá gekonům pouhých 15 milisekund. Dělají to zvláštním způsobem. Prsty stočí nahoru a zvětší úhel končetin vůči povrchu. Na okraji prstů se tím zvýší napětí, čímž se přeruší vazba mezi štětinkami (spatulae) a povrchem.

Tento mechanismus se rozhodli napodobit Mark Cutkosky a Sang-bae Kim ze Stanfordovy univerzity. Zkonstruovali čtyřnohého robota s názvem StickyBot, který dovede šplhat i po vertikálních hladkých povrchách, a to rychlostí 4 cm/s.

Vědci napodobili i klouby gekonů, aby mohl robot používat ještěrčí způsob uvolnění od podkladu. Adhezi zajišťují štětiny z polyuretanu, které mají šířku 380 mikrometrů (jsou tedy asi 1 900krát větší než gekoní spatulae).

Oproti gekoním tlapkám má však StickyBot podstatný nedostatek. Na jeho adhezivní štětiny se lepí prach a další nečistoty. A tím po nějaké době ztrácí robot přilnavost. Stačí ho však očistit a začne znovu fungovat.

Pro medicínu i kosmonautiku

Mark Cutkosky se se svým týmem zabývá zdokonalováním této technologie asi 20 let, StickyBot je z roku 2007. Od té doby vyvinuli například i úchopové zařízení. Dovede pevně chytit a pak zase pustit nejrůznější předměty, ať už je to křehké syrové vejce nebo 20litrový barel vody.

Předměty nijak nepoškozuje, nedeformuje a nezanechává na nich lepkavý film. Podle Cutkoskyho by se tato technologie dala použít například pro medicínské roboty, při automobilové výrobě pro manipulaci s autoskly, a pro roboty zdolávající různé stožáry a potrubí.

Má velký potenciál i pro úklid vesmírného odpadu, kterého na oběžné dráze Země neustále přibývá. Ve stavu beztíže je velice složité ho likvidovat, jelikož klasická lepidla jsou závislá na tlaku. Ten však v tomto prostředí nelze použít, jelikož by předmět jednoduše odplul.

Více se dočtete v čísle 6/2025. 

Autorka: Kateřina Pavelcová

Foto: FOTO: Unsplash
Zdroje informací: livescience.com, worldanimalfoundation.org, reptiledirect.com
Související články
Když se řekne „atom“, naprosté většině lidí vytane na mysli malá sluneční soustava, tzv. Rutherfordův model. Možná kvůli tomu, že je všudypřítomný – esteticky rozvířené elektrony se staly symbolem ateistů, Mezinárodní agentury pro atomovou energii i TV seriálu Teorie velkého třesku. A to navzdory tomu, že je vadný – svět na něm vystavený by zkolaboval […]
Objevy Příroda 30.6.2025
Vypadají jako medúzy, ale jsou úplně něco jiného. Jsou nejstarším známým pokusem o vývoj živočichů na naší planetě. Slovo primitivní se na ně ale nějak nehodí. Mají tak podivuhodné schopnosti, že by jim mohli závidět nejen mnohem pokročilejší živočichové, ale i autoři sci-fi. Jsou to pouhé dva roky, kdy věda definitivně potvrdila, co jsou žebernatky […]
Medicína Příroda 26.6.2025
Světově uznávaný botanik a vědec Roman Pavela přichází s trojicí nových bylinných čajů, které spojují tradiční znalosti s moderním výzkumem. Ve spolupráci s firmou Rakytník Cvrček připravil směsi zaměřené na duševní pohodu, trávení a hubnutí i ženské zdraví. Všechny čaje mají vědecky ověřené účinky a navazují na předchozí úspěšné produkty, které si získaly oblibu nejen […]
Zatímco člověk se ve světě orientuje především zrakem, pes se spoléhá především na svůj čich. Pachy jsou pro každého psa hlavním jazykem světa, protože jejich čenich nejen že zachytí miliony různých pachových stop, ale zároveň dokáže dekódovat příběh, který je pro nás neviditelný. Psí čumák obsahuje kolem 300 milionů čichových receptorů, zatímco člověk se musí […]
Objevy Příroda 19.6.2025
Česká republika se může pochlubit unikátní kryobankou rostlin, která již více než 20 let hraje klíčovou roli v ochraně genetické rozmanitosti ohrožených, vzácných, krajových či hospodářsky významných plodin. Rostlinné poklady naší země jsou v tomto specializovaném zařízení uchovávány pro další generace v kapalném dusíku při teplotách -196 °C. Českou kryobanku spravuje CARC (Národní centrum zemědělského a potravinářského […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz