Wissenschaftler entdecken, dass Spider-Man (wieder) nicht realistisch ist

Spider-Man ist nicht bekam nichts auf der Gecko, herausstellt. Geckos sind bekannt für ihre Fähigkeit, sich an fast jede Art von Oberfläche, so dass sie fantastische Kletterer halten. In der Tat, sie sind die größten Lebewesen, die in der Lage, an senkrechten Wänden zu manövrieren, und eine neue Studie kommt zu dem Schluss, dass dies wegen der Skalierung Einschränkungen als tierischen Körper Größe erhöht.

Der Gecko eindrucksvollen Steigfähigkeit ist durch Milliarden von winzigen haarähnlichen Strukturen auf die Wegelagerer auf den Unterseiten ihrer Füße, die klein genug sind, dass die so genannten Van-Der-Waals-Kräfte zwischen Molekülen an Bedeutung gewinnen. Das gilt auch für andere Tiere mit ähnlichen Fähigkeiten, wie Spinnen, Schaben, Käfer, sowie Fledermäuse, Baumfrösche und Eidechsen. Obwohl sie in vielerlei Hinsicht ganz anders Kreaturen sind, haben sie alle klebrigen Wegelagerer in verschiedenen Größen.

Universität Cambridge Zoologe David Labonte mit einigen Kollegen die Größe der diese Wegelagerer relativ Körperoberfläche bei 225 Tieren, von Milben bis hin zu Geckos gemessen. Und sie fanden, dass Klebepads in Milben, beispielsweise 200-mal weniger Körperoberfläche als jene für Geckos erfordern. Im Anschluss an diese Skalierung Gesetz müssten Spiderman 40 Prozent seines Körpers zu decken – voll 80 Prozent seiner Front — in Klebepads wollte er eine vertikale Gebäude zu skalieren.

"Wenn ein Mensch wollte hinauf ein Gecko ist eine Wand die Art und Weise, wir bräuchten unpraktisch großen klebrigen Füße – und Schuhe in europäische Größe 145 oder USA Größe 114," Co-Autor Walter Federle in einer Pressemitteilung sagte.

Das ist weil Körperoberfläche pro Volumen verringert sich, wenn ein Tier in der Größe, wächst nach Labonte. "Eine Ameise hat eine Menge von Fläche und sehr wenig Volumen und ein Elefant ist meist mit nicht viel Fläche," erklärte er. Größere und schwerere Tiere brauchen viel mehr Klebrigkeit zu eine senkrechte Fläche zu klettern, aber es gibt einfach nicht genügend Körperoberfläche für die notwendigen großen Wegelagerer, die erforderlich wäre. Die Art der Skalierung klappt, ein Gecko ist ziemlich genau die größte Größe möglich, angesichts dieser Einschränkungen.

Es gibt ein großes Interesse unter den Wissenschaftlern bei der Entwicklung von biologisch inspirierten Klebstoffe. So weit, die Prototypen haben nur auf sehr kleinen Flächen bewährt, und die Cambridge-Studie hilft zu erklären, warum das der Fall ist.

Aber größere Wegelagerer sind nicht die einzigen Tiere, die Strategie entwickelt haben, um bessere Kletterer geworden. Die Forscher fanden heraus, dass Laubfrösche, entwickelte sich zum Beispiel ihre Wegelagerer klebriger als größer zu machen. Wenn Wissenschaftler, der genaue Mechanismus herauszuarbeiten können hinter wie die Frösche, die das tun, hätten wir in der Zukunft eine weitere Allee in Richtung superstarken Klebstoffe.

[Proceedings of the National Academy of Sciences]

Bilder: David Labonte/University of Cambridge.