도마뱀이 벽이나 천장에 매달려도 떨어지지 않는 이유는 무엇인가요?

Question

안녕하세요

도마뱀은 벽이나 천장에서 떨어지지 않고 잘 기어 다니는데요 이렇게 벽이나 천장에서 떨어지지 않고 기어다닐 수 있는 이유는 무엇인가요 발바닥에 작은 고리같은 것들이 숨겨져 있는 건가요?

Answer 1

도마뱀이 벽에 붙을 수 있는 이유은 발바닥의 미세한 털과 물리학적 인력 덕분입니다.

도마뱀의 발바닥에는 세타라는 수백만 개의 미세한 털이 있는데, 그 끝은 다시 수천 개로 갈라져 표면과 완벽하게 밀착됩니다. 이때 분자와 분자 사이에서 서로 당기는 아주 약한 전기적 힘인 '반데르발스 힘'이 발생합니다. 비록 털 하나하나의 힘은 약하지만, 수백만 개가 합쳐지면 도마뱀의 몸무게를 충분히 지탱할 만큼 강력한 접착력이 생기는 것입니다.

Answer 2

도마뱀 발바닥에 밀집한 미세한 털인 세타와 벽면 사이에서 발생하는 반데르발스 힘이 접착력을 형성하여 중력을 이겨냅니다. 수백만 개의 미세한 털 끝부분이 분자 단위로 표면과 밀착하면서 전기적 인력을 생성하며 이는 갈고리처럼 물리적으로 거는 방식보다 훨씬 강력하고 정밀한 결합력을 제공합니다. 도마뱀은 발가락의 각도를 조절하여 이 힘을 순간적으로 해제하거나 결합하는 방식으로 매끄러운 유리나 천장에서도 자유롭게 이동할 수 있는 생체 구조를 갖추고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요.

도마뱀이 벽이나 천장에 거꾸로 매달려도 떨어지지 않는 가장 큰 이유는 발바닥에 있는 극도로 미세한 구조 때문입니다. 도마뱀의 발바닥을 현미경으로 보면 세타라고 불리는 수많은 미세한 털 구조가 빽빽하게 나 있는데요 이 털 하나의 굵기는 사람 머리카락보다 훨씬 가늘고, 끝부분은 다시 수백 개의 더 작은 스패튤라 모양으로 갈라져 있습니다. 즉, 발바닥은 마치 나노 수준으로 잘게 쪼개진 브러시처럼 생긴 구조입니다. 이렇게 극도로 넓어진 접촉 면적 덕분에 도마뱀의 발과 벽 사이에는 반데르발스 힘이라는 아주 약한 분자 간 인력이 대량으로 동시에 작용하게 되는데요 반데르발스 힘은 개별적으로는 매우 미약하지만, 수백만 개의 미세 구조가 동시에 표면과 밀착하면 그 힘이 모두 합쳐져 도마뱀의 체중을 충분히 지탱할 수 있을 정도가 됩니다. 이 힘은 접착제처럼 끈적이지도 않고, 빨판처럼 공기를 빼서 붙는 것도 아니며, 단순히 분자 간의 물리적 인력에 의해 발생합니다.

또한 도마뱀은 발가락 각도를 조절하여 붙었다가 쉽게 떨어질 수 있습니다. 발을 비스듬히 떼어내면 접촉 면적이 급격히 줄어들면서 반데르발스 힘이 약해지기 때문에 빠르게 이동할 수 있습니다. 감사합니다.