记得小学老师说过，壁虎能飞檐走壁而不掉下来，是因为脚上有许多小吸盘。

然而，对于这些吸盘的“信任”也就停留在了当年的一知半解状态...小伙伴们四处逮壁虎，最终也没有搞明白这些吸盘到底是个什么样！

来自斯坦福大学的Mark Cutkosky博士领导的团队，一直对壁虎爬墙情有独钟地研究，并发表了一系列研究论文，详细地阐述了壁虎身上的“黑科技”！

根据他们的研究成果，这个团队还研发出了一种新型的材料，来模仿壁虎的爪子。并用这种特殊材料，造出了一个可以在任意表面攀爬的壁虎机器人Stickybot。

可以说，这是一次彻底的仿生学成功案例。Stickybot壁虎机器人至少运用了两项从壁虎身上学习而来的研究成果。

第一个，就是“小吸盘”。其实，壁虎的脚上并没有我们想象中那种“小吸盘”，起到吸附作用的是壁虎脚掌上分布的成千上万的超细绒毛。

这些超细小的绒毛结构，利用了一种叫“范德华力”的原子间吸引力。使得壁虎脚部能够被吸附在任何表面之上，无论是玻璃、水泥、钢铁、木头还是树叶。

这个范德华力，其实在我们的生活中无处不在...

简单介绍一下：一般的原子是这样的，电子分布在原子核的周围，原子整体呈现中性。此时空间中两个临近的原子之间并没有任何吸引力。

但，这种电子均匀分布的状态并不是持续不变的，有些时候原子一侧的电子会比另一侧略多一些，这就导致这个原子整体呈现一侧阳性、一侧阴性。

那么，右侧壁虎脚部的原子，就会将左侧玻璃原子中的电子吸引过去，从而导致玻璃原子内的电子分布也变得不均匀，偏向于右侧。但，这需要一个前提，那就是壁虎脚部的原子要和玻璃的原子离得足够近！

于是，两个原子就像N极对S极的两个磁铁一样，互相吸引了起来。并且将一直维持这样的吸引状态，直到有更大的外力强行拆除它们。

也就是说，只要壁虎脚部紧挨着玻璃足够近，就会有大量的脚部原子和玻璃上的原子产生范德华力，这样无数互相吸引的原子对的吸引力组合到一起形成了合力，导致了在宏观层面上一种很强大的吸引力。

但是，问题来了？为什么壁虎可以，而人类的手就不行，就不能产生这样的范德华力呢？？比如我们按键盘时，为什么手和键盘没有吸到一起？

其实，是因为我们手指表面过于粗糙~

无法导致足够多的手指原子与键盘原子靠得足够近，以至于无法产生足够多的范德华合力！

而，壁虎脚部表面的绒毛的最小尺度单位，已经来到了100纳米级别，绒毛数量则多至百万级以上，这就导致每一个绒毛头部都可以贴合墙壁表面。

数量众多，最终产生的吸附力合力，远远大于几倍于壁虎自身的重力。

但是，另一个问题又来了，为什么需要的时候可以吸附上，而不需要时，又可以快速拔除呢？比胶带要轻松很多？

这就涉及到Mark Cutkosky博士团队的第二个研究成果了——绒毛倾角

Mark Cutkosky博士团队发现壁虎脚上的绒毛都统一朝一个方向倾斜，这就导致了需要粘合的时候，和需要拔除的时候，发力的方向不同。拔除时剪切力导致绒毛一排一排地被拔开了。

也就是说，需要吸附时，脚掌绒毛受到牵引，所有绒毛都会越来越贴合墙体表面，范德华力的合力越来越大！

而反之，需要拔除时，从另外一个角度去牵引，就会导致绒毛一层一层地脱离表面，范德华力的合力就会越来越少，直至脱落。

如果你注意观察，就会发现，壁虎在行走时，脚掌并不是直接贴在墙表面的，而是由脚掌中心区域至最外侧依次贴合上去。

这说明壁虎把聚集范德华力的主动权完全放在了自己手掌里，而不是仅仅交给重力去做。当脚掌由中心依次向外贴合墙面时，增加吸力。反之则拆解吸力。

据此原理，Mark Cutkosky博士团队研发出的纳米材料，可以轻松地实现物体的吸附与解除吸附。

这就是很好地利用了“倾角”设计，让重力自然牵引纳米材料吸附西红柿，而反过来就是“释放”。

根据这个原理团队造出了，仿生壁虎的机器爪子...

三个蓝色的方块是范德华力纳米材料。中心部位的驱动器，通过三个黄色的“肌腱”牵引蓝色纳米材料，最终吸附和释放玻璃。

升级后的机器人爪子，索性完全模仿了壁虎的爪子。

再配合规律的四肢运动，于是这个能在任何表面上攀爬的壁虎机器人Stickybot2，就诞生了！

而Mark Cutkosky博士团队最新的研究成果，已经支持人类戴一副手套，就能攀爬墙体了~

怎么样，看到这里是不是有点熟悉的味道？？

没错，不久的将来，一副黑科技手套就可以让你飞檐走壁！！！

不过阿汤哥早在《碟中谍4》中就告诫过我们，无论什么黑科技，一定是要记得提前充满电哦~！