I gechi sono famosi per la loro capacità di arrampicarsi sui muri e scorrazzare sui soffitti. La superficie adesiva a secco delle dita dei gechi ha ispirato molti tentativi di copiare questa capacità in un materiale artificiale. Isabel Rodríguez dell'A*STAR Institute of Materials Research and Engineering e i colleghi della Nanyang Technological University di Singapore hanno ora realizzato una delle imitazioni più vicine alle dita dei gechi, e mostrato che ha le proprietà da abbinare.

La capacità dei gechi di aggrapparsi alle superfici non è dovuta alla colla ma ai milioni di peli microscopici che ricoprono la superficie delle dita dei piedi. Ogni capello ha una ramificazione, struttura gerarchica - verso la sua punta, ogni fibra si rompe in più sottofibre, che a loro volta si rompono in centinaia di fibrille di 100-200 nanometri di diametro. Questa struttura garantisce un'elevata superficie, che aiuta il geco ad aggrapparsi al muro. Inoltre, i peli diventano più flessibili man mano che si assottigliano, che aiuta a massimizzare il numero di fibrille a contatto con la parete.

Rodríguez e i suoi collaboratori hanno imitato con successo questa struttura gerarchica attraverso l'uso di una tecnica di anodizzazione che consente di incidere in modo controllabile i nanopori ramificati in fogli di foglio di alluminio, un processo che hanno usato per formare modelli con cui creare la superficie adesiva asciutta. Questi modelli sono stati stampati in fogli di plastica in policarbonato utilizzando un processo noto come nanoimprinting assistito dalla forza capillare, formando una superficie pelosa in policarbonato.

Per valutare le qualità della struttura gerarchica del capello, i ricercatori hanno creato due superfici separate:una con semplice, peli non ramificati; e uno in cui i peli si ramificavano alle loro punte per formare fibrille nanoscopiche (nella foto) molto simili a quelle che si trovano sui polpastrelli dei gechi. Hanno scoperto che la pura forza di adesione del materiale ramificato era del 150% maggiore di quella del materiale lineare.

“Uno dei risultati più importanti dello studio è l'intuizione di come le fibrille possono essere realizzate utilizzando un processo semplice, "dice Rodríguez. “Ci sono state segnalazioni di altre strutture gerarchiche fabbricate in polimeri, ma i metodi di fabbricazione che usano sono piuttosto costosi e complicati e non adatti a grandi scala. ” Il costo relativamente elevato dei precedenti tentativi è dovuto al modo in cui viene realizzato il modello, un problema che il team ha ora superato utilizzando la tecnologia del modello in allumina porosa . “Il nostro ramificato, la fabbricazione di modelli porosi è semplice e consente di fabbricare ampie aree di strutture simili a gechi a basso costo, "aggiunge.