Zvětšit obrázek

Tlapky gekonů drží pevně. Ale jen na suchém povrchu.

Gekoni se podobají ještěrkám. Na rozdíl od nich však umějí bez problémů běhat po svislých stěnách. Prohánějí se dokonce i po stropě v pozici „hlavou dolů“. Příroda je pro tyto akrobatické kousky vybavila jedinečným chodidlem. Vyrůstají jim z něj statisíce mikroskopických vlásků, které se dokonale přilnou k jakékoli podložce. S takhle „chlupatým“ chodidlem může gekon šplhat prakticky kdekoli. S jedinou výjimkou. Podložka nesmí být mokrá. Na vlhkém podkladu gekonova noha nedrží. Řada vědeckých týmů vyvinula „suchý zip“ pracující na stejném principu jako noha gekona. Tyto materiály ale sdílejí s gekoní nohou i její slabinu. Za vlhka jsou krajně nespolehlivé. 

Tým amerických vědců vedený Phillipem Messersmithem z Northwestern University v Illinois se rozhodl „gekoní suché zipy“ zdokonalit. K inovaci je inspiroval živočich, který je ve vodě jako doma. Mořští měkkýši slávky žijí přisedla na pobřežních skaliscích, kde do jejich lastur nepřetržitě buší příboj. I slávky se musí pevně držet. Využívají k tomu zvláštního bílkovinného lepidla.

Messersmith a jeho spolupracovníci vyrobili tradiční náhražku gekoního chodidla a jeho vlásky potáhli bílkovinným lepidlem. Při jeho výrobě použili recepturu inspirovanou pojivem mořských mlžů. Nový materiál  dostal jméno geckel. Slovo je složeninou anglického označení pro gekona („gecko“) a výrazu „mussel“, kterým se označují škeble. Už první testy dopadly na jedničku. Geckel držel za sucha lépe než původní „gekoní suchý zip“. Messersmithe zajímalo, jak se bude materiál chovat ve vodě. Laboratorní měření prokázala, že díky bílkovinnému lepidlu drží „gekoní chlupy“ na podložce patnáctkrát pěvněji než stejný materiál bez lepidla.

Zvětšit obrázek

Phillip Messersmith

„To nás popravdě řečeno ani moc nepřekvapilo,“ přiznal Messersmithův blízký spolupracovník Haeshin Lee. „Lepidla inspirovaná mlži jsou velice účinná a je možné s nimi opakovaně lepit předměty na suchý i mokrý podklad.“

Zvětšit obrázek

Kombinací lepivého proteinu s chlupatou tlapkou gekona vzniknul materiál, který lepí jak za sucha, tak i za mokra. O lepivost jej nepřipraví ani tisíc (!) opakovaných cyklů...

Klíčový test měl prověřit, jak se geckel osvědčí při opakovaném používání. Právě opakované lepení a odlepování představuje jeden z velkých nedostatků nových přilnavých materiálů inspirovaných gekoním chodidlem. Napoprvé drží výborně, ale po odlepení a opětovném přilepení ztrácejí přilnavost. Geckel se této nectnosti zbavil. Po 1 100 přilepeních a opětovných odlepeních si i za mokra udržuje plných 85% z původní  přilnavosti. Za sucha ztratí po stejně náročném testu na přilnavosti jen dvě procenta. Zprávu o úspěšných testech geckelu přinesl prestižní vědecký týdeník Nature.

Zatím umějí vědci vyrobit geckel o velikosti nejvýše jednoho čtverečního centimetru. Usilovně pracují  na převodu celé technologie do provozních měřítek a rádi by výrobu výrazně zlevnili. To by otevřelo geckelu cestu do praxe.

Velkou budoucnost věští Messersmith materiálu, který využívá nedávno objevené bílkovinné lepidlo schopné spojovat vlhké sliznice. Geckel, který by tyto molekuly obsahoval, by se hodil lékařům při nápravě následků vážných zranění nebo při chirurgických zákrocích.