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科学家受世界最粘鱼启发研制超强力胶水
2013-05-16

科学家受世界最粘鱼启发研制超强力胶水,美国北卡罗来纳州研究人员表示,粘合力最高超过自身体重230倍的世界最粘的北方小海鱼有可能启发他们研制出一种新型家用超强力胶水。北方小海鱼是一种被发现于北美洲太平洋海岸的咸水鱼。它的吸盘具有最高超过自身体重230倍的粘合力。自然界还有其它生物也给科学家发明其它超级脱水带来了启发,如用利用蛤贝、壁虎、天门冬叶甲虫等研制出的超级胶水。

                        



美国北卡罗来纳州研究人员表示,粘合力最高超过自身体重230倍的世界最粘的北方小海鱼有可能启发他们研制出一种新型家用超强力胶水。北方小海鱼是一种被发现于北美洲太平洋海岸的咸水鱼。它的吸盘具有最高超过自身体重230倍的粘合力。另外,澳大利亚也被发现有其他几种小海鱼。


                    


这种身体很小的北方小海鱼是在美国西北海岸附近的太平洋地区发现的。它把改进后的鳍用作吸盘,紧紧依附在汹涌波浪中的岩石下面。它用大量微绒毛牢牢抓住粗糙边缘。这些微绒毛类似于壁虎脚部的微小突起。

北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学研究人员迪伦-温莱特及其同事表示,这种方法在水中操作起来不仅快速、可逆,还比较容易。他们指出,北方小海鱼拥有的这种技术有望被用于医学、工业和家庭的粘合装置。

颜色暗淡的北方小海鱼还被称为北方喉盘鱼,是一种咸水鱼,约有6英寸(约合15厘米)长。它们形如拥有一个宽而扁平头部的蝌蚪,没有鳞屑,全身覆盖着一层使其非常光滑的粘液。腹鳍和邻近肉褶皱结合一起形成的大吸盘是北方小海鱼的身体特点。

这个科研组对从美国华盛顿州圣胡安岛岩石上收集的22个北方小海鱼样本进行实验,测量了这些鱼在8个不同表面上的粘合力。其中7个表面有不同尺寸的沙砾,第8个表面由玻璃制成。他们之所以用玻璃制作一个表面,是想看看北方小海鱼在极其光滑层上的表现如何。

这些研究人员说:“我们发现北方小海鱼可粘附在粗糙度不一的各种表面上。它们超过只可依附在最平稳表面上的人造吸杯。北方小海鱼的粘附力是它们自身重量的80到230倍。这种粘性好像和吸盘边缘附近、具有分层结构的微绒毛有关。这些微绒毛和壁虎、蜘蛛以及昆虫脚部刚毛有相似的尺寸和纵横比。”


实际上除了上文介绍的北方小海鱼之外,自然界还有其它生物也给科学家发明其它超级脱水带来了启发。如用利用蛤贝、壁虎、天门冬叶甲虫等研制出的超级胶水。

超级胶水——利用蛤贝


美国能源部 (Department of Energy) 的爱达荷工程及环境国家实验室 (Idaho National Engineering and Environmental Laboratory) 的科学家发现,细小的海底的软体动物 (mollusks) 的脚,分泌一种比最粘的胶水更好的环氧基树脂 (epoxy) , 不过 , 科学家要一万只蛤贝 (mussels) ,才可以製造一克胶水 (glue) ,成本非常昂贵 。 科学家利用去氧核糖核酸 (DNA) 技术,无性繁殖 (cloning) 蛤贝的基因 (gene) ,可以大量生产超级的胶水;科学家指出,使用这种最新的胶水,对製造船隻,非常有帮助,因为海水可以侵蚀传统的胶水;而且 ,当软体动物附着在船底,减低船的速度,使用这种最新的胶水,可以防止软体动物附着在船底。 科学家说,使用这种胶水,不需要高温去催化粘性,而且,由于这种胶水,是用天然材料制造,不会对环境造成污染 。 科学家计划利用这种最新的胶水,制造更好的接合剂 (cementing materials) ,用来生产夹板 (plywood) 和其他建筑材料,此外,还可以使用这种胶水,制造更安 全的假牙 (dentures) ,在其他外科手术 (surgery) 和整形外科 (orthopedics) ,也有很多应用价值。

超级胶水——壁虎脚底特性
美国科学家2007年7月宣布,就利用蛤贝“胶水”和壁虎足底粘性的特性,发明了一种称为geckel的新型超强粘合剂。这种临时粘合剂通常用处广泛——例如,如果壁虎长时间吸附于墙壁之上,它们就不能再一施“飞檐走壁”之绝技。实际上,即便geckel在墙面上被扯上扯下几百次,它们的粘性一点儿不会受损。研究结果刊登在最新一期《自然》杂志上。科学家称,geckel的胶带可能使伤口不用缝合也能愈合,或能应用于抗水绷带。
不过,科学家警告,他们仅仅测试了geckel粘合剂在小块表面的粘性。

超级胶水 - 天门冬叶甲虫(昆虫界)
植物拥有它们自己的“车蜡”——多脂的、像发丝一样的晶体覆盖在它们的茎上,形成了一道天然的防水层。这种光滑的表面同时还能防止害虫在上面产卵。然而幸运的是,天门冬叶甲虫(Crioceris asparagi)却找到了一个解决的办法:一种富含蛋白质的胶水。 据美国《科学》杂志在线新闻报道,这种蛋白样的黏性物质能够渗入到蜡样晶体与芦笋(Asparagus officinalis)之间——这里是害虫最喜欢的产卵地点,并最终形成一种非常结实的连接(能够承受虫卵8000倍的重量),这种连接同时还能够帮助虫卵经受狂风与大雨的洗礼。研究人员在2009年11月18日的英国《皇家学会学报B》网络版上报告了这一发现。

超级胶水 - 医学应用
英国一名男婴天生患有一种名为“盖伦氏静脉畸形症”的罕见疾病,导致他的大脑血管上出现了多个小洞。在他出生后的16个月中,医生用名为“超级胶水”的专门的组织黏合剂,经过5次手术成功补好了他脑血管上的漏洞,拯救了他的生命。

医生们将一根细如发丝的导管从该男孩腹股沟部位的血管中插入体内,医生通过高科技X光机的监控,从体外遥控这根细管穿过该男孩的心脏,最后抵达他有缺陷的脑血管部位。 接着,医生打开细导管上的微型阀门,向大脑血管和毛细血管上的小洞喷射“超级胶水”,将这些破损的小洞补起来。

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