Era Spidermana

Opracowane na Cornell University niewielkie urządzenie wielkości dłoni może pozwolić człowiekowi na poruszanie się po pionowych powierzchniach. Wykorzystuje ono napięcie powierzchniowe wody, a jego twórcami są profesor Paul Steen i Michael Vogel. Naukowców zainspirował pewien żuk z Florydy, który potrafi przyssać się do liścia z siłą 100-krotnie przekraczającą jego wagę, a następnie bez najmniejszych problemów odczepić się od niego i ponownie przyczepić.

Urządzenie składa się płaskiej powierzchni w której znajdują się otwory o średnicy liczonej w mikronach. Nad nią umieszczono warstwę porowatego materiału, a powyżej - zbiornik z wodą. Całość zasilana jest 9-woltową baterią, która powoduje, że woda przeciska się przez porowatą warstwę i wydostaje przez otwory. Na styku warstwy z otworami i płaskiej powierzchni powstaje napięcie powierzchniowe. To, które obserwujemy w życiu codziennym, jest słabe. Jednak uczeni podczas swoich eksperymentów dowiedli, że ich prototyp zawierający 1000 otworów o średnicy 300 mikronów każdy był w stanie utrzymać ciężar 70 gramów. Im mniejsza powierzchnia styku i im więcej w niej otworów, tym bardziej rośnie siła, z jaką urządzenie przywiera. Naukowcy oceniają, że urządzenie o powierzchni 6,5 centymetra kwadratowego z milionami otworów o średnicy 1 mikrona każdy, będzie w stanie utrzymać ciężar około 7 kilogramów. Jego oderwanie od powierzchni, do której się przyssa, jest banalnie proste. Wystarczy bowiem odwrócić kierunek pola elektrycznego, a woda powróci do zbiornika.

Profesor Steen mówi, że największym wyzwaniem było skonstruowanie działającego urządzenia w większej skali, gdyż krople wody mają tendencję do zlewania się. Udało się uniknąć tego zjawiska dzięki odpowiedniej konstrukcji pompy. Naukowiec przewiduje, że w przyszłości uda się na tyle udoskonalić pompy, że możliwe będzie zbudowanie urządzenia zdolnego utrzymać człowieka. Co więcej, jego zdaniem możliwe jest zastosowanie niewielkich membran pokrywających krople wody, które będą na tyle cienkie, iż można je kontrolować, a na tyle grube, że zapobiegną moczeniu powierzchni na której używane będzie urządzenie.

Pomyślcie o urządzeniu wielkości karty kredytowej, które pozwoli wyważyć drzwi - mówi Steen.

Prace były finansowane przez DARPA i Narodową Fundację Nauki.

napięcie powierzchniowe chodzenie po ścianach woda Cornell University Paul Steen Michael Vogel