Het gekkoplakband met kleine glasbolletjes bij wijze van vuildeeltjes (voor en na het wrijven)

Gekko’s zijn meesters in de lijmkunst (al weten ze dat zelf niet). Ze lopen zonder problemen tegen gladde vlakken op en hangen daaraan zelfs onderste-boven. Ze doen dat ook als dat oppervlak stoffig of vettig is. Mensen hebben dat kunstje willen nadoen en zijn een eind gekomen, maar op vervuilde oppervlakken lukte dat niet. Het lijkt er nu op dat een groep Amerikaanse en Duitse onderzoekers er toch in geslaagd is de gekko’s te evenaren in lijmkunst.
Plakband is mooi spul, maar als dat stoffig of vettig wordt, dan kun je het schudden. Gekko’s hebben daar geen probleem mee. Dat heeft waarschijnlijk te maken met de bijzondere constructie van de hechtkussentjes aan de tenen. Die bestaan uit verschillende vlakken van fijne haartjes en borsteltjes die sterk hechten aan de ondergrond.
Er zijn ondertussen al wat hechtmaterialen die de prestaties van de gekko’s aardig benaderen, maar, zoals gezegd, die rommel op de oppervlakken… Gekko’s hebben daar een reinigingssysteem voor. Dat reinigingssysteem hebben de onderzoekers proberen na te bootsen.  Daarvoor gebruikten ze kunststoflapjes van polyurethaan, waarvan het oppervlak met paddestoelachtige mikrostructuren zijn bezet. Die bobbeltjes, verschillend in grootte, hebben een hechtkracht die in de buurt van die van gekkovoeten komt. Het punt is hoe je de hechtkracht bewaart op vervuilde oppervlakken. Onderzoek liet zien dat gekko’s die vervuiling verwijderen door te wrijven (gaat automatisch als ze lopen). Daardoor worden de grotere vuildeeltjes verwijderd. De kleinere deeltjes komen in huidplooitjes onder de voeten terecht. Die twee processen verklaren 95% van het reinigende effect.
Voor hun experimenten gebruikten de onderzoekers elastische microhaartjes van verschillende afmetingen. In plaats van vuil, gebruikten ze glasdeeltjes van zo’n µm (eenduizendste mm). Om het lopen van een gekko na te bootsen duwden ze plakband met die microhaartjes op een plaat, sleepten die over het oppervlak en tilden het plakband weer op. Dit laadt/sleep/los-proces werd verschillende keren herhaald. De hechtkracht werd steeds gemeten.
Als de diameter van de glasbolletjes die van de microhaartjes overtrof, dan verdween de hechtkracht na het eerste contact (laadt), net zoals bij een normaal stuk plakband. Na 10 ‘rondes’, had het gekkoband nog zo’n 80 tot 100% van de oorspronkelijke hechtkracht over.
Als de afmetingen van de glasbolletjes, het vuil, kleiner was dan de microhaartjes, dan lukte de truc een stuk minder goed met een hechtkracht van nog maar eenderde van de oorspronkelijke. “Voor het echte gekkoplakband hebben we daarom vezeltjes nodig in de orde van nanometers, veel kleiner dan de meeste vuildeeltjes”, zegt onderzoeker Michael Röhrig van het technologisch instituut in Karlsruhe. De huidplooien van de gekko zijn ook in het gekkoplakband aangebracht. Daar komt het fijne stof terecht. Proeven met echt vuil met deeltjes van afwijkende grootte moeten de bruikbaarheid van het gekkoplakband aantonen.

Bron: Eurekalert, bdw