Prusi Dosszié

Prusi Dosszié

ÉLETRE KELTETT SZUPERHŐS

2015. március 12. - Prusi

Egy közelmúltban napvilágot látott tanulmány szerint átültethető a valóságba a képregényekből és a mozi világából ismert Pókember-öltözet, és viselője különösebb erőfeszítés nélkül képes lesz a legsimább, függőleges falak megmászására is. Az izgalmas ötlet a gekkók és a pókok természetes kapaszkodási technikáját veszi alapul, amellyel akár testsúlyuk több százszorosát is megtarthatják. A kiszivárgott információk szerint már el is kezdték a „valódi pókemberek” ruháinak tesztelését…

20150312_illusztracio_1.jpg

A gekkó egy átlagosan húsz centiméteres gyík, és több mint hatszáz fajtája ismert. Főként a trópusi vidékeken él, ahol otthonosan besétál az ablakon keresztül a lakásokba, és zsákmány után kutatva, fürgén végigszalad a sima falon vagy a mennyezeten úgy, hogy egyensúlyát egyetlen lábujjon lógva sem veszíti el. De vajon milyen trükkel tartja meg magát fejjel lefelé és függőleges felületen ez a bőrlebenyes ujjakkal rendelkező kis állat, és hogyan járult hozzá egy világszenzációt ígérő tudományos áttörés eléréséhez?

 

Láthatatlan vonzalom

A gravitációnak ellenszegülő mutatvány titkát alig tíz évvel ezelőtt Kellar Autumn, az Oregon állambeli Lewis and Clark College biológusa és munkatársai fejtették meg. A parányi gyík tappancsai nem valamilyen vegyi anyag segítségével tapadnak a függőleges felületekhez, hanem a talpak felépítése áll a rendkívüli ügyesség hátterében. A rejtély megoldása egy gyenge molekuláris kölcsönhatás, amit a Nobel-díjas holland fizikus, Johannes Diderik van der Waals (1837–1923) fedezett fel.

A gekkó lábujjain különleges szerkezetbe rendeződött, 100 mikrométer hosszú – az emberi hajszál vastagságának kétszeresét elérő – szőrszálakat, ún. szetákat fedeztek fel. Egy-egy szeta ezernyi apró korongban végződik, amelyek kisebbek a látható fény hullámhosszánál, ezért tanulmányozásukhoz elektronmikroszkópokat és az atomi erők méréséhez alkalmas eszközöket használtak. Mint kiderült, a finom sörtevégződések olyan mértékű felszínnövekedést hoznak létre, amely ideális szögben lehetővé teszi a talp és a felület közötti kölcsönhatás, a van der Waals-féle erő kialakulását.

20150312_illusztracio_2.jpg

A fürge gyík a milliónyi szeta együttes erejével tapasztja magát a kívánt felületre, majd – mint egy ragasztószalagot – újra és újra lehántja lábát a felszínről. A láthatatlan „tépőzár” természetesen „kikapcsolható”, így az apró állat egy poros felületen átfutva is tökéletes tapadást érhet el. A gekkó lába egyedül a teflonon nem képes fogást találni, itt ugyanis túl gyenge a van der Waals-erő. A kutatók szerint a gekkó tapadóképességének csupán 0,03 százalékát veszi igénybe a saját súlyának megtartásához. Egyetlen, üveghez tapadó szőrszál megtartja egy hangya súlyát, és ha a talp összes szetája egyszerre tapadna a falhoz, a gekkó egy 120 kilós hátizsákot is elbírna!

Az akrobatikus hüllő mellett egy találékony ízeltlábú is „felfedezte” a van der Waals-erő jelentőségét. A brémai egyetem kutatója, Antonia Kesel az íves ugrópók jellegzetes mászási technikájának vizsgálata közben figyelt fel a rovar lábain található karmokra. Egy-egy karom a gekkó talpán lévő „molekuláris tépőzárakhoz” hasonlóan lép kölcsönhatásba a felszínnel. A pók akár testsúlyának kétszázszorosát is megtarthatja, és a tapadás minden közegben stabil marad. „Ez olyan, mintha a Pókember az ujjaival egy sima felületen kapaszkodva kétszáz felnőtt embert mentene ki egyszerre a hátán. Könnyebb dolga lett volna, ha öltözetét több ezernyi parányi szőrszál borítja” – vélekedett a német tudós.

 

Intelligens szuperragasztó

A torinói műszaki egyetem professzora, Nicola Pugno a gekkó és a pók egyedülálló kapaszkodási módszere alapján kiszámította, elméletben mekkora erő kell ahhoz, hogy egy ember is hasonló képességekre tegyen szert, és könnyedén megtapadjon a függőleges felületeken. Az olasz szakértőkből álló csoport vezetőjét három évvel ezelőtt kezdte foglalkoztatni a Pókember technikája. Elképzelése szerint a speciális öltözet egészen vékony, nyúlós rostszálakat, „mesterséges szetákat” tartalmaz majd, amelyeket nanotechnológia segítségével állítanának elő. Erre a célra a jövő – és részben már a jelen – ígéretes alapanyagainak tekintett szén nanocsöveket tartja a legalkalmasabbnak, amelyek négy nagyságrenddel vékonyabbak az emberi hajszálnál, mégis elképesztően erősek és kötegbe rendezhetők, ezzel valós alternatívát nyújtanak az állatvilágban megfigyelt módszer helyett.

20150312_illusztracio_3.jpg

Pugno professzor szerint a „valódi Pókember” ruhájának három alapkövetelménynek kell megfelelnie. Egyrészt természetesen erős tapadási tulajdonságokkal kell rendelkeznie, másrészt felhasználója akaratától függően kell tapadnia vagy elválnia a felülettől, s végül egy öntisztító rendszert is ki kell fejleszteni. Az utóbbi elvárás azért fontos, mert a szálakra kerülő porrészecskék gyengítik az öltözék tapadási tulajdonságait. Problémát jelent az is, hogy minél nagyobb a felület, annál kisebb a tapadóerő, ezért egy emberi kézre illeszkedő, mesterséges szőrszálakkal borított kesztyű nem lesz olyan erős, mint egy gekkó lába. „Szerencsére a gekkó csak egy töredékét használja fel annak az erőnek, amit különleges talpa biztosít, így a szükséges fejlesztéseket követően elkészíthető egy emberi viselésre alkalmas falmászó öltözet” – tette hozzá derűlátóan az olasz professzor.

A szó szerint szédületes lehetőségeket ígérő elképzelés több tudományos intézmény figyelmét is felkeltette, így komoly versengés kezdődött a legerősebb „intelligens ragasztó” elkészítéséért. A gekkótól kölcsönzött technológiával először a chicagói Northwestern University fejlesztett ki egy szupererős anyagot, amit akár ezerszer is fel lehet használni, mire elveszíti a tapadását. A projekt jelentőségét érzékelteti, hogy az amerikai katonai fejlesztésekért felelős ügynökség, a DARPA is több millió dollárral támogatja a kutatást. És ez csak a kezdet…

 

Katonai kísérletek

A szabadon „ki- és bekapcsolható” Pókember-ruhának minden bizonnyal számos érdekes gyakorlati alkalmazása lesz a felhőkarcolók ablakainak tisztításától a hegymászás megkönnyítéséig. A technológiát a gyógyszeripar, a repülőgépgyártás, a hadászat és az űrkutatás egyaránt kiválóan hasznosíthatja. A világűrben ugyanis sem a hagyományos ragasztási technológia, sem a vákuumos elven működő tapadókorong nem vált be. Az űrsétára induló asztronauta számára jelenleg a manőverezés jelenti a legnagyobb problémát, de a speciális kesztyű segítségével már biztonságosan közlekedhet majd az űrhajó külső felületéhez tapadva, míg az űrállomásokon szükséges javításokat parányi „gekkórobotok” végeznék el.

20150312_illusztracio_4.jpg

Nicola Pugno szerint a Pókember hőstetteit tíz éven belül már egy egyszerű halandó is végre tudja hajtani, és hamarosan mindennaposnak számít majd a több száz méter magas épületeken, a falakon és a mennyezeteken függeszkedő emberek látványa. Az amerikai hadsereg – az eddig elért eredmények felhasználásával – állítólag már el is kezdte a speciális öltözet „prototípusainak” tesztelését. A Pentagon sem cáfolni, sem megerősíteni nem kívánta az ezzel kapcsolatos híreszteléseket, és ez már önmagában is sokat sejtet, ráadásul alig hihető, hogy az amerikai kormány által hatalmas összegekkel támogatott, és rövidesen széles körben elérhető technológia továbbra sem jutott el a tesztelésig. A Pókember-ruha nyilvános bemutatójára persze még biztosan várni kell, de addig is a képernyőre „tapadva” tanulmányozhatjuk a szuperhős követendő mozdulatait…

PRUSINSZKI ISTVÁN

EREDETILEG MEGJELENT
A HIHETETLEN! MAGAZIN 2009. AUGUSZTUSI SZÁMÁBAN

 

Már szövik az újabb részeket

20150312_illusztracio_5.jpg

A Pókember első képregényes megjelenése, 1962 óta a világ egyik legnépszerűbb szuperhősévé nőtte ki magát. A történet főszereplője, Peter Parker egy radioaktív pók csípésének köszönhetően tett szert rendkívüli adottságaira: emberfeletti erejére, villámgyors reflexeire és akrobatikus képességére, és a Pókember folyamatosan tökéletesedik a gyakorlottsága és a mutációja révén. Különleges ösztöne segítségével tudat alatt is megérzi a veszélyt, a csuklóján kialakult mirigyekkel pedig képes pókfonalat kiválasztani, így a teste bármilyen felületen megtapad. A szuperhős kalandjairól szóló negyedik mozifilmet 2011-ben mutatták be, és már tervezik az újabb részeket is.

 

Pókember a víz alatt

20150312_illusztracio_6.jpg

A Pókember-öltözet kifejlesztéséhez egy tengeri állat is segítséget nyújthat. Az Atlanti-óceánban élő ehető kékkagyló proteintartalmú fonalakkal „ragasztja” magát a vízfenékre, a sziklákra és a hajókra, és olyan erősen tapad a víz alatti felületekhez, hogy még az erős hullámzás sem tudja leválasztani. A gekkó technikáját és a kagyló ragasztóanyagát ötvöző új találmány a „geckel” fantázianevű, vízálló szuperragasztó, amely nedves felszínen is kiválóan alkalmazható, így egy leendő „szuperhősnek” a víz alatti sziklamászás sem okoz majd gondot.

süti beállítások módosítása