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宛如蜘蛛人 科技練就現代壁虎功

【大紀元8月31日訊】（大紀元記者黃凱熙編譯報導）美國國防部「前瞻研究計畫」（advanced research projects programme）的「仿生機器人」（bio-inspired robotics）專家聲稱：人類能像電影《蜘蛛人》一樣的飛簷走壁科幻情節，即將真實上演！

根據英國《每日電訊報》(Telegraph)報導，專家表示能讓人類展現壁虎功的技術已臻成熟；想要像蜘蛛人一樣自在的穿梭在摩天大樓間，只要穿上特殊材質製成的手套與鞋子，就能化科幻為現實。

美國史丹佛大學的研究小組，已經成功的開發出仿壁虎腳趾，這種具攀附牆壁與天花板，並能行動自如的新紡織品。穿上仿壁虎腳趾材質的機器壁虎，已能宛若真壁虎一樣的順利攀爬在玻璃窗與金屬壁面上。

這群機械工程師計畫把新發明的尺寸放大，成為適合人類穿戴的壁虎手套與鞋子，以挑戰人類實現蜘蛛人飛簷走壁的夢想。研發小組把這項蜘蛛人計畫，命名為「Z-Man」。

壁虎之所以能夠抵抗地球重力，在簷壁間自由穿梭，其關鍵秘密是牠的腳趾上，佈滿了許多微絨毛，因此也增加了壁虎腳趾與接觸面的面積，從而可以輕鬆的進行所謂的「單向沾黏」（one-way adhesive）運動。

涉足這方面研究的技術人員，在過去十年來一直無法突破技術。要創造出一種足以承載人類重量，且能讓人掛在牆壁上進行垂直運動的材質，就是這項發明的最大挑戰。

如今，史丹佛大學的研究小組，已成功的開發出這種類似橡膠的材質，並在表面上覆蓋仿壁虎腳趾微絨毛的合成纖維。這些被稱為「剛毛」的仿壁虎微絨毛，其直徑大約只有人類毛髮的十分之一，它也是能讓壁虎攀牆走壁的關鍵物。現在這項仿生科技，已大大的邁向真實生物功能的境界，扭轉了以往的頹勢。

研發這項技術最困難的地方是，該如何強力附著並能輕易剝離。因為沾黏攀附牆壁後的下一個動作是抽離，才能進行移動行走的動作，這也是以往難以突破技術的關鍵因素。

如今研究小組聲稱，他們新發明的材質強韌且穩定，材質剝離接觸面後，也沒有產生殘留或破壞的情況。他們已成功的讓一隻命名為「Stickybot」的機械壁虎，穿上新發明的材質並順利的在玻璃窗上漫步。

科學家目前已開始計畫進行下一步的實驗，朝向製作出「可供人類攀牆行走的壁虎黏著設備」。這種手套或鞋子的材質，必須足以承受人類整個懸掛在牆壁上的重量。

研究小組負責人Mark Cutkosky教授表示，要讓人攀附在牆上有幾種構想，他說：「除非使用吸盤，但這種方法毫無效率；再來就是使用乾性黏著的方式，這就是壁虎採用的方法。」

壁虎功的成功秘訣在於「單向沾黏」。這種產品可以在接觸面的單一方向上，產生頗具黏性的附著力；但是在相對的另一方向，則是可以輕易的剝離接觸面。

「仿生機器人」（bio-inspired robotics）專家Cutkosky教授說：「要達到黏脫自如的效果，可不是一般的黏著膠帶能輕易做到的。當你黏上接觸面後，再來是要想辦法撕下它。以前穿上其他的黏著材質行走，就好上套上口香糖在腳上走路一樣。你必須一邊費力的攀黏在接觸面上，再想盡辦法的拔出來往前走。而發明『定向黏附』（directional adhesion）技術後，機器壁虎在垂直壁面行走時，就好像是用腳上的鉤子勾住牆壁，或是解鉤剝離接觸面一樣容易。」

研究小組目前研發成功的四腿「Stickybot」，其外形幾乎和真壁虎無異，「Stickybot」身後也有一條可以幫助平衡的尾巴。和一支兒童手臂差不多大的「Stickybot」，已經能穩定的垂直攀上牆壁，它的腳可以輕鬆自在的進行黏著和剝離的動作。

史丹佛大學的研究團隊表示，他們致力研發足以承載人類重量的材質，其成功的結果已指日可待。
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圖片說明:
科技新寵仿生學，是門既悠遠又新潮的學問。科學家相信，只要善於觀察，就能解開上天賦予生物的獨特本能與玄機。（AFP）
原文參考:
http://www.telegraph.co.uk/science/science-news/7963830/Scaling-buildings-like-Spiderman-could-be-a-reality-scientists-claim.html
本文刊載於:
http://epochtimes.com/b5/10/8/31/n3011367.htm