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2017-06-01德國開發薄膜纖維黏合材料能像壁虎抓物爬牆
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這幾年來不斷聽到未來機器人會取代許多人現在所做的許多工作，不過，人類其實還無須太過慌張，因為現階段如果想讓機器人拿起一杯咖啡、一顆番茄或一小包的洋芋片，恐怕還不是那麼容易。雖然對於人類而言能夠輕易地拿起並處理各種形狀的材料，然而，對於機器人而言這些看似簡單的技能可能並不容易。
有鑑於此，由德國馬克斯．普朗克研究所（Max Planck Institute）物理部門的研究團隊開發了一種全新的方式來解決這個問題。他們希望能夠透過仿生學的概念，以模仿壁虎的腳趾，讓機器人也能夠抓住不規則形狀的物品或食物。
一直以來科學家都在大自然中尋求靈感，而其中最讓科學家有所啟發的就是壁虎，因為他們能夠利用腳趾靈活且快速的穿梭在牆壁與天花板之間。而壁虎腳趾的抓力則來自凡得瓦力（van der Waals' force），當兩個原子彼此靠近時，凡得瓦力就會產生一個吸引力。壁虎的腳趾因為有被些許微小的毛髮纖維覆蓋，會最大程度的與表面接觸，而擴大了凡得瓦力的效應。
其實，先前科學家已研發出利用合成微纖維材料來模擬壁虎腳趾的黏性，但是這些材料需要有個像桿一樣的強大的壓力才能有像壁虎腳趾一樣的特性，而這不只是會限制此材料附著在彎曲表面上，也大大的限制了其應用空間。因此，為了避免此現象，這次科學家找到了一個新型材料稱為薄膜上的纖維黏合劑（fibrillar adhesives on a membrane, FAM）。
而這項薄膜上的纖維黏合劑能避免先前所發生的情況，利用富有彈性的薄膜上纖維排列，提供靈活性與抓物力。實驗中，薄膜纖維黏合劑在與物品表面進行接觸後，利用推出空氣後將黏合劑上的淺錐體壓平在物品上，與之黏合。而在測試中，研究人員利用2.5平方釐米（cm²）的接觸 面積就能將重量超過300克的物體提起。 除了提起表面光滑的物品外，不論是咖啡杯的把手、番茄或是包裝食品外的塑膠袋，都能順利地抓取且其力道能不傷害到這些物品的表面。
研究團隊也表示這項技術有幾個潛在應用，在工業方面，期望能夠在工廠中可以幫助配裝精細的電子產品或移動具有複雜形狀的物體；在醫學方面，則可以應用於再生醫學器官的拾取；在機器人方面，也能夠讓它們能夠進行攀爬，提供一些機器上的維護與檢查，期望這些都能成為此材料的應用。
Matthew Hutson, Gecko-inspired gripper could help robots climb walls, Science, 2017/5/15.