Ученых давно интригует способность насекомых и некоторых ящериц непринужденно прогуливаться почти по любым поверхностям, не падая с них. В последние годы строение лап и механизм их сцепления с поверхностью был детально изучен. Чаще всего конечность покрыта ветвящимися волосками с различной структурой, которая обеспечивает большую площадь контакта волосков с гладкой или шероховатой поверхностью, к которой они приклеиваются за счет сил Ван-дер-Ваальса. Однако до сих пор лучшие искусственные образцы, копирующие этот механизм, были в два-три раза хуже природных аналогов (см. "КТ" ##497, 712).
В новом покрытии ученые решили воспользоваться преимуществами нанотехнологий и вырастили на кремниевой подложке лес ветвистых нанотрубок со спиральными "кудрявыми" концами. Прижимаясь к поверхности, нанотрубки касаются ее во многих местах, обеспечивая прочность сцепления по касательной до ста ньютон на квадратный сантиметр. А это значит, что кусочек такого материала размером 4х4 мм может удержать груз весом полтора килограмма. Испытания проводились на стекле, пластике и наждачной бумаге. Однако если покрытие отрывать перпендикулярно поверхности, подобно тому, как геккон переставляет лапы, то потребуется значительно меньше усилий, поскольку трубки будут кудрявиться и их контакты станут рваться один за другим.
Авторы отмечают, что, модифицировав поверхность концов нанотрубок различными полимерами, белками или другими соединениями, легко добиться гораздо более прочного сцепления с поверхностями определенных типов. Но и в нынешнем виде созданный материал сможет найти массу применений в медицине и технике. Например, в космическом вакууме обычные клеи быстро сохнут и теряют прочность из-за испарения ряда компонентов. С сухим волокнистым наноклеем таких проблем не будет.
К сожалению, клейкое углеродное нанопокрытие пока слишком дорого. Также не очень понятно, как на его свойствах скажется пыль. Сейчас ученые продолжают работать над совершенствованием технологии выращивания кудрявых нанотрубок, оптимизацией структуры волокон и масштабированием процесса. ГА