向動物學習! 鯊魚、壁虎成科技新品靈感

2017/05/29 20:12

大自然界各種生物有不同的特性,科學家觀察牠們找尋靈感,進而研發出新的科技產品。今天要帶大家看看,他們研究了鯊魚跟壁虎後,做出了什麼讓人耳目一新的東西。

 


鯊魚血噴大口、嗜血的模樣,讓人皮皮挫,但其實牠的皮膚,對人類科技有很重要的啟發。

主持人:「鯊魚的皮膚被皮膚鱗突覆蓋,牠的材質有點像是牙齒,這是為什麼鯊魚皮膚,從一個方向摸起來很平滑,但反方向摸起來卻像砂紙。」

一個個小鋸齒讓鯊魚在水中活動時阻力變小,因此游的速度快,不過這些鋸齒還有其他的功能。
 


主持人旁白:「他們(鋸齒)似乎可以防止海藻,黏在鯊魚的皮膚上。」

鯊魚皮膚能對抗黏答答的海藻,這讓科學家開始思考,是不是可以把它這種「不沾鍋」的特性,拿來對抗環境中的細菌。

化學工程師Reddy:「醫藥界花了很久的時間,試圖要殺死最多的細菌,有趣的是,你不可能殺光所有細菌,你可以殺光99%的細菌,但還活著的1%,是最強的1%。」

人類想消滅所有壞細菌,於是用了大量抗生素,但殺不死的卻成為超級細菌,科學家從鯊魚皮中獲得靈感,想出了不用藥物就能對抗細菌的方法。

主持人旁白:「它(新產品)的表面是由接連不斷,相同的溝槽跟柱狀物所構成,每一個的大小,大約是人類頭髮的1/20。」

研發出的新產品Sharklet上,有凹凸的鋸齒型表面,把它跟平滑的塑膠片同時注入細菌,靜置24小時,結果終於出爐!

主持人旁白:「在平滑的塑膠片上,細菌把這裡當自己家一樣,遍布在塑膠片上。」
 


化學工程師Reddy:「在Sharklet的表面,你在溝槽間也許可看到一、兩個細胞,但你不會看到,像平滑表面出現的一大堆(細菌)。」

這款「塑膠鯊魚皮」已經被應用在醫療器材上,降低人員被感染的風險,在日常生活中也可貼在門把,跟做成手機殼,減少碰到細菌的機會。

引發科學家好奇心的不只有鯊魚,還有這一隻!蜘蛛人在天空盪來盪去,只用雙手雙腳就能飛簷走壁,這讓研究人員想到的不是蜘蛛,而是一樣很會爬的壁虎。

主持人:「它幾乎什麼地方都能爬,但奇怪的是壁虎的腳不會黏黏的,他們偶爾會黏住,但又可以輕易地分開,一秒內可這樣黏住分開15次。」

壁虎的腳趾上有好幾個突起,上面還有數百萬個剛毛,它比人類的頭髮還細10倍,毛的末端還有更細的鏟狀絲,在攀爬時,會跟牆壁產生交互作用力。
 


主持人旁白:「原來壁虎用了一種叫做『凡得瓦力』的力量,你把原子想成在跳舞的兩個人,當你把兩個原子擺放的很近時,其中一原子會被另一原子吸引,這個弱弱的結合力叫做『凡得瓦力』。」

這種力量只往一個方向拉時,能黏緊,往另一個方向拔就很容易取下來,於是史丹佛大學的研究人員,用橡膠多聚材質打造出機器人的腳,做成類似壁虎的攀爬機器人,未來用在高樓清潔、救援或是監控上,可望能大幅增進生活的方便度。

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更新時間:2017/06/01 14:22

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