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壁虎的脚如何粘在光滑的表面上?

壁虎的脚如何粘在光滑的表面上?

壁虎可以在墙壁甚至天花板上行走,此动画向您显示这种能力。

生物

关键词

壁虎, 水晶球, 范德华力, 粘着, 二次贴合, 角质规模, 动物, 脊椎动物门, 爬行动物, 食虫, nectarivore, 生物

相关附加项

场景

金尘天 壁虎

  • 金尘天壁虎

全身结构

  • - 单行褶襞皮瓣覆盖着微小的刚毛,刚毛末端有几十亿个匙突。这些匙突通过范德瓦耳斯相互作用确保了强附着力,所以金沙日光壁虎甚至能在天花板上走动。
  • 耳道的开口
  • 蓝色的上眼皮
  • 微红的背部图案
  • 身长:10 -13厘米
  • 稍微扁平的尾巴

足部结构

  • 刚毛 - 它们的直径大约是5微米,而最细微的人类头发的直径大约是19微米。每平方毫米的底垫上含有大约14000根刚毛,四条腿总共含有大约650万根刚毛。
  • 刚毛
  • 匙突 - 每根刚毛的末端有100到1000个,因此足底有几十亿个匙突。匙突和表面之间形成了微弱的范德瓦尔斯键,这确保了强附着力。在理论上,它们能承受超过100公斤的重量。 要让足部离开表面,必须改变刚毛的角度,较小的力就足以做到这一点了,因为并非所有键都同时断开。
  • 匙突
  • 范德华力 - 表面和匙突末端之间形成弱键。原因就在于原子核的振动:非极性分子中形成暂时性电荷转移,因此分子暂时性极化。这使下一个非极性分子变得极化,两个分子之间形成电吸引。

附着与分离

  • 匙突
  • 范德华力 - 表面和匙突末端之间形成弱键。原因就在于原子核的振动:非极性分子中形成暂时性电荷转移,因此分子暂时性极化。这使下一个非极性分子变得极化,两个分子之间形成电吸引。
  • 附着
  • 分离

动画

壁虎是常常被当作宠物来养的爬行动物,并且因其能在墙壁甚至是屋顶上走动的能力而闻名。这种特殊的能力是由于它们脚趾的解剖结构。

单行褶襞皮瓣上覆盖着刚毛,刚毛的直径大约是5微米,因此,它们比人类的头发要细得多,人类头发的直径大约是19微米。壁虎的四只脚一共含有大约650万根刚毛。每根刚毛的末端分成几百个或几千根微绒毛,因此四只脚含有几十亿的微绒毛。当壁虎将脚放在一个表面上时,微绒毛和表面之间会形成微弱的范德华键。由于微绒毛的数量很多,这就形成了很强的附着力:理论上,一只壁虎的四只脚能够支撑超过100公斤的重量

为了让脚离开表面,壁虎就必须改变这种刚毛的角度较小的力就足以做到这一点,因为并非所有的范德华键都会同时打破。

范德华力

  • 电子云
  • - 该原子带正电的原子核与带负电的电子云发生振动,从而产生暂时性的偶极。
  • 静电 的相互作用 - 当两个粒子靠近时,一个粒子极化,其阳极排斥另一个粒子的原子核,并且吸引其电子云。因此,它导致另一个粒子的极化,二者之间产生了静电相互作用。这种相互作用非常弱,是二级化学键中最弱的。然而由于大面积的匙突,它提供了很强的附着力。

微绒毛在表面上的附着力是由范德华力产生的。这种相互作用的基础在于原子中带正电荷的原子核和带负电的电子云的振荡。当壁虎的脚上的一个粒子和玻璃表面的一个粒子非常接近时,其中之一就变得极化,其正极会排斥另一个粒子的原子核,并且吸引其电子云。因此,这会引起另一个粒子的极化,二者之间会产生静电相互作用。这种相互作用是相当的,是二级化学键中最弱的。然而,由于微绒毛的表面积很大,它能产生很强的附着力

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