В лаборатории биомиметики и гибкого манипулирования Стэнфордского университета (Калифорния) созданы перчатки, позволяющие человеку перемещаться по гладкой отвесной поверхности. В конструкции перчаток (строго говоря, пока это не совсем перчатки, а скорее пластины с хитрой системой крепления к конечностям) задействованы те же принципы, которые используются ящерицами-гекконами, когда те перемещаются по стенам и потолкам. Перчатки не просто могут удерживать человеческий вес, но и очень легко теряют адгезивную способность при снятии нагрузки — аналогично тому, как это происходит у гекконов.
Разработав десяток лет назад роботов, имитирующих способность гекконов прилепляться к поверхностям, сотрудники лаборатории, возглавляемой Марком Каткоски (Mark Cutkosky), сделали шаг вперёд, подарив возможность взбираться по отвесным стенам человеку. Перчатки, созданные исследовательской группой во главе с аспирантом Эллиотом Хоуксом (Elliot Hawkes), позволили ему взобраться по вертикальной стеклянной поверхности.
При решении этой задачи основную сложность представляет проблема масштабирования. Небольшие объекты легко удерживаются на вертикальной поверхности, однако коэффициент касательного напряжения падает с ростом площади поверхности. Исследователи из лаборатории Каткоски справились с этой трудностью, и для разработанных ими «перчаткок» коэффициент остаётся практически постоянным при увеличении площади вплоть до четырёх порядков величины. Другое важное достижение заключается в том, что при отрыве небольшой части поверхности «липких» пластин от поверхности остальная часть остаётся прикреплённой.
На каждой перчатке имеется 24 липкие подушечки суммарной площадью 140 см². Каждая подушечка покрыта полимерной структурой пилообразной формы, размеры которой составляют 100 микрометров. Подушечки соединены с особыми пружинами, жёсткость которых падает при растяжении. Это их свойство означает, что когда пружины растянуты, они воздействуют на каждую липкую подушечку с одинаковыми силами и заставляют пилообразные микроструктуры разгладиться.
В момент прикосновения к поверхности подушечки ещё не являются «липкими». Сила притяжения возникает после приложения нагрузки. Для того чтобы подушечки потеряли «липкость», достаточно снять усилие. Подобное свойство материала позволяет прикрепляться и открепляться с минимальными затратами энергии.
Нынешний вариант устройства позволяет перчатке поднимать примерно 80 кг. Увеличение площади поверхности позволит пропорционально увеличить и подъёмную силу.
На изобретение уже подана заявка, и разработчики ведут переговоры с производителями игрушек. Как отмечается в пресс-релизе университета, бизнесмены рассчитывают, что благодаря клейким перчаткам деньги будут липнуть к их рукам. На январь запланирована встреча разработчиков технологии со швейцарским предпринимателем, на которой будет обсуждаться возможность применения перчаток в альпинизме.
Кроме того, имеется проект сотрудничества с НАСА и Лабораторией реактивного движения, цель которого — использовать вариант липких перчаток для захвата предметов в космосе. По словам Каткоски, гекконоподобные перчатки — одна из немногих технологий, которые можно применять для подобных целей в открытом космосе — в вакууме и при очень низких температурах.
