破译“蜘蛛侠”脚底板的奥秘

　　本报讯 （记者 董纯蕾）“蜘蛛侠”原来不是好莱坞的异想天开，自然界的壁虎、蚱蜢等就有“飞檐走壁”的特异功能，而且一举一动都有其特殊的力学“秘笈”。日前，中科院力学研究所与美国布朗大学一项联合研究成果，揭示了此类昆虫的“脚底板”在高速运动中频繁黏附和脱黏的运动力学机制。

　　很多动物，在自然界的“适者生存”及长时间演化中练就了一身特技。壁虎、蚱蜢、蝉、苍蝇、蜘蛛等动物超强的爬行能力，引起了中美科学家的关注：它们不仅能在水平表面运动自如，在垂直表面甚至倒挂在天花板上也能快速移动。壁虎的“吸盘”能在0.04秒内做出黏附动作，并紧跟着在0.06秒内完全脱黏起步。

　　通过实验，科研人员发现这类爬行健将的脚部衬垫具有一种被称为“各向异性”的纤维膜组织或材料。一层光滑的表面膜覆盖在多个杆状纤维上，且纤维平行排列并与表面膜成一定的角度。这正是动物既能在悬停静止时保持强黏附力、又能在迈步时令黏附强度急剧减小的“秘诀”所在。研究人员模拟昆虫栖息在物体表面的情形，建立了二维黏附接触模型，并给出控制方程，分析黏附强度影响，最终发现了详细的运动机制。

(责任编辑：Ann)