Konsten att klättra som en ödla

Geckoödlan är den där ödlan som har förmåga att krypa på väggar och även uppe i tak. Människan har länge förundrats över djurets förmåga att klättra helt obegripligt hängande upp och ned. Men de gör de i varje fall och har gjort det i alla tider. Olika former av forskning kring detta märkliga fenomen har bedrivits ända sedan 1800-talet. Forskare har med mikroskop studerat djurens trampdynor och har då även upptäckt att dessa vara täckta av mycket tunna hårstrån som i ytterändan förgrenade sig i ytterligare enormt fina hårstrån. Längst ut i dessa ytterst tunna trådar finns en trekantig platta i nanostorlek, vilka inte kan ses med med ögat. Först för 17 år sedan kunde forskare klarlägga att ödlorna kan klättra i taken med hjälp av en kemisk kraft som går under benämningen van der Waals kraft. Det är den svagaste av alla kända kemiska krafter. En geckoödla har uppemot 3,2 miljarder nanostora plattor på hårstråna på sina fötter. Den kraft som dessa plattor ger upphov till är så stark att en ödla skulle kunna bära med sig en 100 kg tung ryggsäck utan att falla ned. Den svaga kremiska kraft är alltså enorm när den uppkommer i miljarder av små plattor. jfr forskarna fått klart för sig hur ödlan kan hålla sig kvar hängande i ett tak började man försöka få fram en form av klisterfri tejp som ska göra det möjligt för oss människor att fästa förmål med hjälp av van der Waals kraft. Nu tycks det vara så att dessa klisterfria tejper är på väg ut på den kommersiella marknaden. Det spekuleras i många olika praktiska applikationer såsom elastiska plåster för att limma ihop blödande vävnader, sätta upp tavlor och annan på väggar och – kanske – se till att målvakten får fast grepp som fotbollen. Den tejp som tagitsfram klibbar inte och den fäster vid människans hud. Ett franskt biomedicinskt företag har tagit fram en produkt som kan kunna användas för att limma ihop mänsklig vävnad och stoppa blödande magsår. Ett amerikanskt företag har tagit fram en tejp, som är som ett stycke tyg. Några kvadratdecimeter stort tygstycke kan bära så mycket som 300 kg. Forskare har även lyckats klättra uppför en glasvägg med endast ett par handskar med ”geckoskinn”. Man anser att applikationsmöjligheterna är en oändliga.

Snart kanske vi kan få se tonåringar som kryper omkring i taket utan att föräldrarna tvingas ringa till psykakuten för att få hjälp. Romeo behöver inte längre förlita sig på osäkra klängrosor för att kunna ta sig upp till Julia. Inbrottstjuvar kan klättra upp till tionde våningen för att ta sig in i ett öppet fönster. Fönsterputsare på Manhattan kan klättra runt som geckoödlor. Allt med hjälp av den mystiska kraft som går under namnet van der Waals kraft.

Lärboken lär oss att van der Waals kraft, uppkallad efter holländaren Johannes Diderik van der Waals, är inom fysikalisk kemi avståndsberoende växelverkningar mellan atomer. Till skillnad från väte- eller kovalenta bindningar är dessa växelverkningar inte ett resultat av kemiska/elektroniska bindningar och är därför mer mottagliga för störningar. Trots att kraften är den svagaste av de svaga kemiska krafterna, med en styrka mellan 0,4 och 4kJ/mol, kan den fortfarande stödja en integrerad strukturell belastning när en mängd sådana växelverkningar är närvarande. De skiljer sig från kovalenta och joniska bindningar genom att vara orsakade av korrelationer mellan flukturerande polariseringar hos närliggande partiklar (som är en konsekvens av kvantmekaniska effekter). Av detta kan man i varje fall förstå att det är mängden av nanostora plattor på ödlans fötter som göra att den sammantagna kraften blir så enorm.

Den mycket dyra geckotejp som har framställts är belagd med flera miljoner mjuka och flexibla plasthår, som är endast två tusendels millimeter långa. Flexibiliteten gör att håren kan få nära kontakt med vilken typ av yta som helst. Ytan kan nämligen vara både dammig och ojämn. Tejpen kan användas överallt och den är dessutom vattenavstötande och lämnar inte några märken efter sig. Dessutom kan den återanvändas. Men den har inte några nanostora plattor utan endast ytterst tunna hår. Om jag har förstått det hela rätt så är tekniken för att få loss tejpen att lossa den genom att dra upp fliken från sidan, stycke för stycke. Ungefär som man gör för att ta bort ett vanligt plåster.

Om Arwidson

Advokat bosatt och verksam i Stockholm
Det här inlägget postades i Okategoriserade. Bokmärk permalänken.