Гекконы научились тормозить при спуске, переворачивая лапы

Гекконы, известные способностью карабкаться по гладким вертикальным поверхностям, используют адгезивную систему на нижней стороне пальцев. Она состоит из миллионов тонких волосков — щетинок (setae), которые обеспечивают сцепление за счёт увеличения площади контакта и межмолекулярных сил. Эта система работает лучше всего, когда нагрузка (вес ящерицы) приложена вдоль длинной оси пальца и соответствует естественному изгибу щетинок.

Биологи из Калифорнийского университета в Риверсайде исследовали, как гекконы спускаются по крутым склонам, где нагрузка может действовать против естественного изгиба щетинок. Эксперименты с видом Chondrodactylus bibronii показали, что при движении под уклон (например, под углом 45°) гекконы разворачивают задние лапы на 70 градусов назад (к хвосту). Это позволяет расположить щетинки задних конечностей так, чтобы они работали на сцепление, противодействуя силе тяжести, и выполняли роль стабилизатора или тормоза.

Ключевые выводы:

• Адгезивная система многофункциональна и обеспечивает эффективное передвижение как вверх, так и вниз по склонам.
• Передние конечности, вероятно, служат тормозом, увеличивая трение за счёт нажатия на поверхность.
• Задние конечности действуют как стабилизаторы, аналогично учебным колёсам на детском велосипеде.
• Адгезия геккона направленная и работает в основном вдоль оси пальца за счёт межмолекулярных сил и силы трения (сдвига), а не по принципу липучки или присосок.

Для активации системы геккон перед постановкой лапы распрямляет пальцы, а перед отрывом — снова их подгибает, чтобы преодолеть сильное сцепление.

Исследование, опубликованное в журнале Biology Letters, имеет значение для робототехники, особенно для создания роботов, способных перемещаться по сложному рельефу. Учёные планируют продолжить изучение гекконов в естественной среде обитания в Намибии и ЮАР.