Een Italiaanse wetenschapper bedenkt een spidermanpak gebaseerd op koolstofnanobuizen dat de drager ervan in staat zou stellen zich te verplaatsen op verticale en zeer gladde wanden, naar het model van de gekko’s en de spinnen. Gekko’s en spinnen tarten de zwaartekracht door zich vast te klampen op de gladste verticale wanden.

Een fysicus van de Polytechnische School van Turijn, die enkele jaren geleden al van zich liet horen toen hij voorstelde koolstofnanobuizen te gebruiken in de ruimtelift (zie Techniline – “Een ruimtelift met nanobuizen” 04.06.04 en 11.06.04) werkt een model van het spidermanpak uit. Op basis van berekeningen bevestigt hij dat het mogelijk is aan de mens het vermogen te geven waarover de gekko of de spin beschikt door een “hechtend” pak te vervaardigen met behulp van koolstofnanobuizen.

Volgens die wetenschapper zijn alle nodige materialen vandaag al beschikbaar. Het hechtvermogen van gekko’s en spinnen komt voort uit de duizenden zeer fijne haartjes op hun poten, die hun werking te danken hebben aan drie effecten :

• capillariteitskrachten afkomstig van een dunne laag water tussen de vezels en het oppervlak,
• vanderwaalsaantrekkingskrachten tussen de moleculen van de vezels en die van het oppervlak,
• een velcro-effect van de vezels die zich verstrengelen met de fijne oppervlaktestructuren.

In tegenstelling tot de kleefstoffen kan het dier zich weer gemakkelijk losmaken en zich probleemloos verplaatsen. Er wordt eveneens een zelfreinigend effect waargenomen : er is geen ophoping van stof op de haartjes.

Handschoenen en schoenen vervaardigd met miljoenen nanobuizen van 10 nm geassembleerd tot draden van 1 cm zouden dezelfde drie effecten tot stand kunnen brengen. Bovendien zou de dikte van de individuele nanobuizen en de afstand ertussen kunnen worden gekozen teneinde de draad transparant voor zichtbaar licht te maken.

Met het oog op een grote hoeveelheid contactpunten tussen de draad en het oppervlak en een zo groot mogelijke hechting zouden de nanobuizen waaiervormig worden gemaakt aan het uiteinde van de draad. Verschillende onderzoeksteams hebben dat al verwezenlijkt.
Eén enkele draad zou het mogelijk maken het gewicht van een mens (70 kg) te dragen en een paar handschoenen zelfs 1 t.

Aangezien de hechting wordt verzekerd door miljoenen contactpunten, die elk afzonderlijk voor een zwakke binding zorgen, zou het afpellend losmaken weinig kracht vergen en zou de persoon die met een dergelijke inrichting is toegerust zich probleemloos kunnen verplaatsen.

Pugno gaat nog verder. Hij is van oordeel dat het mogelijk zou zijn onzichtbare netten te fabriceren om misdadigers te vatten : de spanningen in het materiaal, veroorzaakt door het slachtoffer dat in het net spartelt, zou de optische eigenschappen van het net wijzigen dat dan zichtbaar zou worden.

Bronnen

www.iop.org

• “Nog zeer hechtende oppervlakken naar het voorbeeld van gekko’s en kevers”  - 02/03/2007
• “Een gekkorobot die op verticale wanden klimt”  - 06/10/2006
• “Geleidende polymeerfilms met op een rij geplaatste nanobuizen”  - 30/06/2006
• “Spinnenpoten als inspiratiebron voor nieuwe kleefstof”  - 04/06/2004
• “Door de “klevende” poten van de gekko ingegeven kleefband”  - 01/09/2003

Contactpersoon : Sirris, Fabienne Windels
E-mail fabienne.windels@sirris.be
Tel. +32 (0)4 361 87 57 Fax +32 (0)4 361 87 02