Wie heeft er al niet eens van gedroomd om te kunnen vliegen als een vogel, zwemmen als een vis, of op muren lopen als de gekko? Gekko's zijn werkelijk meesters in het klimmen. Waarom? Omdat hun kleefvermogen geen grenzen lijkt te hebben. Ze lopen op een muur als geen ander, ook al is die van glas. Hoe doet deze kleine hagedis dat? En welke ideeën geeft dit bovendien aan de medische wereld?
!["By]("https://www.todio.nl/afbeeldingen/gekko)
De gekko
Hebt u al eens een gekko langs een gladde muur omhoog zien rennen of ondersteboven aan het plafond zien hangen? Dit lukt hem zonder enig probleem. Zelfs wetenschappers staan versteld van dit bijzondere vermogen van deze kleine hagedis. Ze hebben tientallen jaren geprobeerd om antwoorden te vinden op vragen zoals: Hoe doen ze dat? Hoe krijgt de gekko het voor elkaar de zwaartekracht te trotseren?
Vernuftige pootjes
Om te beginnen zijn gekko’s verbluffend behendig met hun pootjes die qua vorm veel op handen lijken. Daarmee hebben ze houvast aan gladde oppervlakken. Maar hun kleefvermogen zit hem in de zooltjes. Die maken gebruik van een minieme intermoleculaire kracht. Ieder teentje van de gekko heeft namelijk ribbels met duizenden minuscule haartjes (setae). Uit elk van die haartjes groeien op hun beurt nog eens honderden microscopische vezeltjes of steeltjes (spatulae). Wanneer de moleculen van de haartjes met die van het oppervlak in aanraking komen, treden er heel zwakke aantrekkingskrachten in werking (vanderwaalskrachten). Nu is het zo dat deze krachten, normaal gezien, gemakkelijk overtroffen worden door de zwaartekracht. Dat is de reden waarom wij als mens bijvoorbeeld, in tegenstelling tot de gekko, niet met onze handpalmen op een muur kunnen klimmen, al zou dat wel een leuk idee zijn. Maar doordat de pootjes van de gekko over zo’n groot aantal kleine
haartjes beschikken, wordt het oppervlak dat in contact staat met de muur enorm vergroot. Dat betekent concreet dat als een gekko één van zijn voetjes op een gladde muur neerzet, in totaal ongeveer een miljard steeltjes op zijn voetzool zich dicht tegen het oppervlak aan nestelen. De zwakke vanderwaalskrachten worden hiermee dus vermenigvuldigd. Op die manier ontstaat er voldoende aantrekkingskracht om het volledige gewicht van de gekko te houden, zelfs als hij ondersteboven loopt over een glad oppervlak zoals een glasplaat.
Er ontstaat dus een verrassend grote hechtende kracht wanneer de poten van de gekko tegen iets aanwrijven. Zelfs de manier waarop gekko’s hun pootjes neerzetten speelt een rol, zowel wanneer hij de haartjes tegen het oppervlak duwt als wanneer hij er evenwijdig aan trekt. Hierdoor wordt het houvast van elk haartje 10 keer zo groot als enkel bij het duwen.
De gekko en biomimetica
Tot wat heeft de ontdekking van dit alles geleid? Er zijn onderzoekers die materiaal trachten te maken dat zich net zoals de voetjes van gekko’s kan hechten aan gladde oppervlakken. Dat zou kunnen worden aangewend voor medische toepassingen: een verband dat zelfs in natte toestand goed blijft zitten, of ‘gekkoplakband’ als er geen chemische hechtmiddelen gebruikt kunnen worden. Trouwens, synthetische materialen die de pootjes van de gekko trachten te imiteren, worden reeds gebruikt als alternatief voor klittenband —nog een idee dat aan de natuur is ontleend.
Er worden werkelijk veel ontdekkingen in de natuur bestudeerd en een aantal daarvan worden geïmiteerd in tal van toepassingen. Dit wordt biomimetica genoemd. Biomimetica is de wetenschap en de kunst van het imiteren van biologische ideeën in de natuur om menselijke toepassingen uit te vinden of te verbeteren.
Van de dierenwereld kunnen we dus echt veel ideeën opdoen. En wat denkt u? Is het kleefvermogen van de gekko geen ingenieus ontwerp?
Science News http://www.sciencenews.org/search/seek?for=gecko
The Economist
