Kərtənkələlərin yerin cazibə qüvvəsinə baxmayaraq, tavanda və divarda yeriməsi texnologiyaya necə ilham vermişdir?
Kərtənkələlərin suda yeriməsini təmin edən fiziki qanun nədir və necə fəaliyyət göstərir?
Mükəmməl sistemlərdən biri də canlı ayaqlarının qeyri-adi quruluşudur. Hər canlı növünün məhz ehtiyacına uyğun ayaqları var. Qartalın güclü pəncəli, ördəyin pərdəli, insanın bədəninin bütün ağırlığını daşıyan mükəmməl ayaqları var. Fərqli xüsusiyyətlərə malik ayaqlardan biri də kərtənkələnin ayaqlarıdır. Çünki kərtənkələ ayaqları qızğın qumların və ya suyun üzərində yerimək üçün əlverişli olduğu kimi, şüşənin üstündə və ya tavanda yeriməyə də uyğundur.
Yerin cazibə qüvvəsinə qarşı divarda və tavanda yeriyən kərtənkələ
Kərtənkələlərin divarlara və tavanlara dırmanarkən yerin cazibə qüvvəsinə qarşı müqavimət göstərən milyonlarla mikroskopik tükcükdən təşkil edilmiş ayaqları bu canlıların tavana yapışmasına kömək edir. Elm adamları kərtənkələnin bu xüsusiyyətlərini təqlid edərək müxtəlif sahələrdə istifadə etmək üçün plasterlər istehsal ediblər.
Kərtənkələnin divara və tavana dırmanmasını təmin edən dabanlarının altındakı tükcüklərdən ilham alan tədqiqatçılar icad etdikləri materialla çox güclü yapışqan istehsal edə biliblər. ABŞ-da 1 qallonluq (4.5 litr) süd şüşələrində istifadə edilən plastmasla eyni polipropilen liflərdən istifadə edərək istehsal edilən bu yapışqan maddənin 1 sm2-ində 40 milyon mikroskopik plastik lif var. Çox güclü yapışqan olan və kiçik poçt markası böyüklüyündəki bu materialın liflərinin heç biri səthə toxunmur, ancaq təqribən yarım kilo yük daşıyır. Amerikalı tədqiqatçılar təcrübələr zamanı günlərlə ağırlıq daşıyan bu yeni yapışqan maddənin istifadə edildikcə daha da gücləndiyini bildirirlər.
Kərtənkələ ayağının altında heyvanın divarlara və tavanlara yapışmasını təmin edən nano ölçüdə təpə və çökəkliklər var. Kərtənkələ ayağının bu xüsusiyyətindən faydalanaraq zədələnmiş toxumaya yapışıb müalicə edən, əriyərkən zəhərli maddəyə çevrilməyən plaster istehsal edilmişdir. Eynilə kərtənkələ ayağı kimi təpə və çökəklikləri olan, bunların üzərini örtən incə yapışqan təbəqəsi olan plaster ürək, sidik kisəsi və ağciyər toxuması kimi nəm hissələrə də yapışır və müdaxiləyə ehtiyac qalmadan üzvi yolla öz-özünə əriyir. Bundan əlavə, bu sistem mədə əməliyyatlarında əmələ gələn sızmaların qarşısının alınması və laparoskopik əməliyyatlarda yara tikişlərinin dəyişdirilməsi kimi bir çox tibbi prosesdə istifadə edilə biləcəkdir. Yeni nanotexnoloji plasterin digər yara bağlayıcı plasterlərlə müqayisədə daha güclü olduğu və elastikliyinə görə, müxtəlif tibbi müalicələrdə daha sürətli sağalmaya təkan verdiyi müəyyən edilmişdir.
Sıçrayan kərtənkələ
Qumlu səth daha yumşaq olduğuna görə, onun üzərində yerimək daha çətindir. Ancaq zebraquyruqlu kərtənkələlər bu çətin şəraitdə belə çox sürətlə hərəkət edə bilirlər. Çünki bu canlılar bir saniyədə 1.5 metr qət edəcək hərəkət qabiliyyətinə malikdirlər. Bundan əlavə, qumda yeridiyi kimi, palçıq, çınqıl kimi səthlərdə də yeriyə bilir. Zebraquyruqlu kərtənkələnin qumda yeriyərkən yayılan, ayağını qaldırdıqda qıvrılıb yığılan uzun ayaq barmaqları var. Bu barmaqlar kərtənkələyə hər cür səthdə yeriməyə imkan verir. Əgər kərtənkələnin bu xüsusiyyəti texnologiyaya tətbiq edilə bilsə, NASA və digər robotşünaslıq qrupları Ayda və Marsın kanyonlarında təhlükəsiz şəkildə yeriyən robotlar istehsal edə bilər, robotlar ordu üçün daha təhlükəsiz kəşfiyyatçılığa imkan verər və baş verən təbii fəlakətlərdə bəlkə də kərtənkələnin bu yerimə xüsusiyyətinə malik xilasedici robotlardan istifadə edilə bilər.
Suda yeriyən kərtənkələ
Suda yeriyən kərtənkələ saniyədə 20 addım ataraq suyun üzərində çox sürətlə qaçır. Ayaqları suya dəydiyi anda hər barmaq gərilərək ayağın səth sahəsinin artmasını və suyu asanlıqla itələməsini təmin edir. Beləliklə, ayaqlar bədənin ağırlığını tarazlayır. Kərtənkələnin ayaqları suyu itələdikdə hava qovuqcuğu əmələ gətirərək əlavə dəstək qazanır və digər ayağın qayıdışını tamamlayıb suya dəyməsi üçün zaman qazandırır. Ağırlığı ikinci ayağa ötürülərkən kərtənkələ hava qovuqcuğu partlamadan əvvəlcə birinci ayağını sudan çəkir. Hava qovuqcuğu çox vacibdir, çünki ayağı birbaşa suya toxundursa, kərtənkələ suya batar. Bundan əlavə, kərtənkələnin hərəkəti insanla müqayisə edilərsə, insan bu hərəkəti həyata keçirməsi üçün saniyədə 30 m qaçmalı və böyük ayaq əzələsi kərtənkələnin ayaq əzələsindən 15 dəfə artıq gərilməlidir ki, bu da qeyri-mümkündür.
Şüşə tavanda yeriyən qekkonlar
Qekkon adlı bir kərtənkələ növü tək barmağı ilə bir səthdən asılı qalır və ya şüşə tavanda başıaşağı yeriyir. Qekkonun barmaq ucları setae adlanan xüsusi toxuma ilə örtülüdür. Bu toxumada tükcüyə bənzər çıxıntılar var və bu çıxıntıların ucları da yüzlərlə mikroskopik tükcüyə bölünür. Hər bir tükcüyün qalınlığı millimetrin 5000-də 1-inə bərabərdir. Qekkonun ayağındakı milyonlarla mikroskopik tükcük toxunduğu səthdəki atomların cazibə qüvvəsindən istifadə edərək o səthə yapışqan kimi yapışır. Bu, kvant fizikasında "Van-Der-Vals qüvvəsi" adlandırılır. Ağlı və şüuru olmayan kərtənkələnin ancaq son əsrdə kəşf edilən atom və onun cazibə qüvvəsindən xəbərdar olması, bundan istifadə etmək üçün sistemlərə malik olması möcüzəvidir.
Qekkonların bu xüsusiyyətləri texnologiyada mühüm irəliləyişlərin əldə edilməsinə imkan vermişdir. Texnologiyadakı bu kəşflər aşağıdakılardır:
Ştutqart Maks-Plank Metal Tədqiqatları İnstitutunun meneceri Eduart Arzt qekkonun yapışma qabiliyyətindən ilham alaraq mikro quruluşa malik yapışqan səth istehsalı metodu kəşf edib. Bu metod Van-Der-Vals qüvvələrinə əsaslanır və mikrosahədə olduğu kimi, makrosahədə də problemlərin həll yolunu vəd edir. Məsələn, "geko-plaster" yapışqan qeyd kağızından 100 dəfə yaxşı yapışmasına baxmayaraq, heç bir iz qoymadan qopardılır. Kaliforniyalı tədqiqatçılar kərtənkələnin yapışqan barmaqlarının həm quru, həm də öz-özünü təmizləyən yeni sintetik yapışqanın icad edilməsinə kömək edəcəyini düşünürlər.
Qekkonlar ayaqları ilə sürtünmə qüvvəsindən 600 dəfə daha böyük yapışqan güc əmələ gətirirlər. Bu cür yapışma qabiliyyətinə malik qekkonabənzər ayaqlarla düzəldiləcək robotlardan divarda yeriyərək yanan binadakı insanları xilas etmək üçün istifadə oluna bilər. Daha kiçik cihazların istifadə edildiyi tibbi əməliyyatlarda və kompyuter mühəndisliyində isə quru yapışqan kimi böyük fayda verə bilər.
Qekkonlar ayaqları ilə bir səthə toxunduqda avtomatik reaksiya verən yay kimi hərəkət edirlər. Bu da beyni olmayan robotlar üçün çox yaxşı metoddur. Qekkonun ayaqları heç vaxt xarab olmur, öz-özünü təmizləyir və havasız mühitdə, suyun altında da funksionaldır.
- Bu metod nano-əməliyyatlarda sürüşkən orqanları birləşdirmək üçün faydalı ola bilər.
- Avtomobil şinlərinin yolu daha yaxşı tanımasına kömək edə bilər.
- Gəmilərin, körpülərin, buxtaların çatlarının təmirində, peyklərin müntəzəm yoxlanmasında istifadə edilə bilər.
Qekkonla düzəldiləcək robotların yeri, şüşələri, tavanları, dik yerləri təmizləməsi mümkün ola bilər. Bundan əlavə, təkcə dik səthlərə dırmanmasına kömək etməyəcək, eyni zamanda, qarşısına çıxan maneələrdən də keçə biləcək.