도마뱀들은 어떻게 벽에 붙어서 움직일수 있는 건가요??
안녕하세요
도마뱀들의 경우 벽을 자유롭게 타고 올라갔다가 내려갔다가 할 수 있는데요
발바닥이 무슨 특수한 구조? 특수 물질?들이 나와서
벽을 자유롭게 타고 다닐수 있는 건가요?
도마뱀의 발바닥에는 수백만 개의 세티라고 불리는 미세한 융모가 존재하며, 각 세티는 더욱 미세한 스파출라로 나뉘어져 있습니다. 이 미세 구조들은 반데르발스 힘을 이용하여 표면에 매우 강력하게 부착할 수 있습니다. 반데르발스 힘은 분자 간에 발생하는 약한 전기적 힘으로, 도마뱀이 매끄러운 벽이나 심지어 유리 같은 표면에서도 견딜 수 있게 해줍니다.
이 구조는 도마뱀이 어떤 방향으로든 쉽게 부착하거나 떨어질 수 있게 해주며, 발을 떼기 위해서는 세티를 살짝 굽히기만 하면 됩니다. 이러한 기능은 도마뱀에게 빠르고 유연한 움직임을 가능하게 하며, 자기 청소 기능 또한 포함되어 있어 먼지나 오염물이 쉽게 제거되어 접착력을 유지할 수 있습니다.
도마뱀의 발바닥에는 미세한 모세관이나 소용돌이 모양의 구조가 있어서 벽면과의 마찰력을 증가시켜줍니다. 이를 통해 도마뱀은 벽에 붙어서 움직일 수 있고, 수직으로도 올라갈 수 있습니다
도마뱀은 벽에 붙으면 발바닥에 존재하는 털과 벽면 사이에 '반 데르 발스 힘'이란 힘이 작용하는데, 이는 전기적으로 중성인 분자들이 아주 가까운 거리에 있을 때 서로 잡아당기는 힘입니다. 수많은 섬모가 각각 반데르발스의 힘을 유발하는데 각각의 힘은 매우 약하지만 이 힘 수십억 개가 모이면서 도마뱀의 몸무게를 지탱할만한 강력한 접착력을 제공하기 때문에 벽을 타고 이동할 수 있는 것입니다.
도마뱀의 발에는 미세한 섬모가 있습니다. 이 선물은 벽이나 천장에 붙을 수 있도록 하는데 이 선물 크기는 매우 작고 반데르 발스 힘이라는 접착력을 유발하여 병에 붙어 있을 수 있도록 합니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 도마뱀이 벽에 붙어서 움직일 수 있는 이유는 판데르발스 힘 때문입니다. 판데르발스 힘은 전기적으로 중성인 분자들이 가까운 거리에 있을 때 서로 잡아당기는 힘입니다. 감사합니다.
벽을 타고 다니는 도마뱀으로 게코도마뱀이 한 때 화제였습니다.
도마뱀이지만 굉장히 귀여운 외모로 인기를 끌었는데요.
벽을 타는 기술때문에도 유명해 졌습니다.
게코도마뱀이 벽을 탈 수 있는 이유는, 발에서 특이한 접착물질이 분비되어서는 아닙니다.
게코도마뱀의 발바닥에는 수많은 강모가 있고 각 강모마다 다시 수백게의 섬모가 있습니다.
섬모의 크기는 개당 200~500nm로 매우매우 작습니다.
게코도마뱀의 벽타기 기술은 이 아주작은 나노구조 때문에 가능합니다.
물질이 서로 붙는 방법에 무극성 분자들이 유도쌍극자가 되어 일시적으로 서로 당기는 힘이 발생하는 반데르발스 힘이 있습니다. 반데르발스 힘은 이온결합이나, 수소결합 같은 극성분자들의 끌어당기는 힘보다는 많이 약합니다.
하지만 게코 도마뱀의 발에 굉장히 많은 섬모가 있고 이 섬모들 각각에 발생하는 반데르발스 힘은 하나는 약하지만 모인 수가 많아 게코도마뱀의 무게정도는 버틸 수 있습니다.
이런 나노구조를 이용해서 접착제가 없는 테이프가 개발되기도 했습니다.
도마뱀들은 발가락 끝에 있는 특수한 구조 덕분에 벽을 자유롭게 오르내릴 수 있습니다. 도마뱀의 발가락 끝에는 수많은 미세한 솔 모양의 구조물인 섬모(setae)가 있는데, 이 섬모들은 다시 수백 개의 미세한 가지(spatulae)로 갈라집니다. 이 가지들이 벽면과 물리적으로 밀착되면서 반데르발스 힘(Van der Waals force)이라는 약한 분자간 인력을 형성하게 되고, 이 힘의 총합으로 인해 도마뱀은 벽에 붙어서 안정적으로 이동할 수 있게 됩니다. 흥미롭게도 이런 섬모 구조는 자기 세정 기능도 있어서 오염물질이 쉽게 털려 나가기 때문에, 오랜 시간 반복적으로 사용해도 접착 성능이 유지될 수 있다고 합니다.