안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
게코도마뱀이 매끄러운 유리 벽을 화학 접착제 없이 자유롭게 오르내릴 수 있는 비결은 발바닥 나노 미세모가 벽면 분자와 극도로 밀착할 때 발생하는 분자 간 끌힘인 반데르발스 힘 덕분입니다.
게코도마뱀 발바닥에는 수백만 개의 미세모가 존재하며, 그 끝은 다시 수천 개의 나노 크기 주걱 구조인 스패출러로 빽빽하게 갈라져 있어 아무리 매끄러운 유리라도 도마뱀의 나노 스패출러 구조는 털 끝 분자와 유리 표면 분자 사이의 거리를 1nm 이하 수준으로 바짝 밀착시킵니다. 따라서 분자 단위의 반데르발스 힘 자체는 매우 미약하지만, 수억 개에 달하는 스패출러가 동시에 작용하면서 엄청난 크기의 합력이 만들어내여 도마뱀 발바닥 전체의 미세모가 전면 밀착할 경우, 도마뱀 체중을 훨씬 뛰어넘는 무게까지 지탱할 수 있습니다.
붙일 때는 발바닥을 표면에 밀착시킨 뒤 살짝 당겨 미세모를 눕히면 접촉 면적이 늘어나 반데르발스 힘이 극대화하고, 뗄 때는 발가락 끝을 위로 젖혀 미세모의 각도를 세우면 결합이 순간적으로 풀립니다. 이 덕분에 끈적이는 잔여물을 남기지 않고도 빠르게 벽을 구를 수 있습니다.