ฝ่าเท้าตุ๊กแกไม่มีกาว แต่ทำไมถึงเดินบนกระจกได้แบบไม่น่าเชื่อ
เดินบนกระจกได้ทั้งที่ไม่มีทั้งกาว ไม่มีทั้งตัวดูด
ถ้าเคยเห็นตุ๊กแกวิ่งบนกระจกใสแบบสบายๆ แล้วสงสัยว่ามันเกาะอยู่ได้อย่างไร คำตอบจริงกลับน่าทึ่งกว่าที่หลายคนคิด เพราะสิ่งที่ช่วยให้มันยึดติดกับพื้นผิวไม่ได้เป็นกาวเหนียว และไม่ใช่แรงดูดสุญญากาศอย่างที่เข้าใจกันมานาน แต่เป็นโครงสร้างระดับจิ๋วบนฝ่าเท้าที่ทำงานร่วมกับแรงทางฟิสิกส์ระดับโมเลกุล
เส้นขนเล็กจนแทบมองไม่เห็น
เมื่อส่องฝ่าเท้าตุ๊กแกด้วยกล้องกำลังขยายสูง จะพบว่าพื้นผิวไม่ได้เรียบเลย แต่ปกคลุมไปด้วยเส้นขนขนาดเล็กจำนวนหลายล้านเส้นที่เรียกว่า Setae เส้นขนเหล่านี้ไม่ได้มีไว้เพื่อเพิ่มความนุ่ม แต่ถูกออกแบบตามธรรมชาติให้เพิ่มพื้นที่สัมผัสกับพื้นผิวได้มหาศาล แม้กำแพงหรือกระจกจะดูเรียบสำหรับสายตามนุษย์ แต่ในระดับจุลภาคกลับเต็มไปด้วยร่องและความขรุขระเล็กๆ ซึ่งเส้นขนเหล่านี้สามารถแทรกตัวเข้าไปสัมผัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปลายขนแตกแขนงเหมือนไม้พายจิ๋ว
ความพิเศษยังไม่จบแค่เส้นขน เพราะปลายของแต่ละเส้นยังแตกแขนงออกเป็นแผ่นแบนขนาดนาโนเมตรที่เรียกว่า Spatulae ลักษณะคล้ายไม้พายขนาดเล็กมากจนต้องใช้กล้องอิเล็กตรอนจึงจะเห็นได้ชัด โครงสร้างจำนวนมหาศาลนี้ช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างฝ่าเท้ากับพื้นผิวให้มากที่สุด ยิ่งมีพื้นที่สัมผัสมาก แรงยึดเกาะก็ยิ่งเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
แรงยึดเกาะไม่ได้มาจากกาว แต่มาจากแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล
เมื่อ Spatulae จำนวนมหาศาลสัมผัสกับพื้นผิว จะเกิดแรงดึงดูดอ่อนๆ ที่เรียกว่า Van der Waals forces แรงชนิดนี้เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลทุกชนิดตามธรรมชาติ แม้แรงจากจุดสัมผัสเพียงจุดเดียวจะเล็กมาก แต่เมื่อรวมกันเป็นหลายร้อยล้านจุด ก็สร้างแรงยึดเกาะได้มากพอให้ตุ๊กแกสามารถห้อยหัวอยู่บนกระจกหรือเดินกลับหัวใต้เพดานได้อย่างสบาย
แล้วมันปล่อยเท้าออกได้อย่างไร
หลายคนอาจสงสัยว่าถ้ายึดแน่นขนาดนี้ ตุ๊กแกจะยกเท้าออกได้อย่างไร ความลับอยู่ที่มุมของเส้นขนจิ๋วเหล่านี้ เมื่อมันเปลี่ยนองศาของนิ้วเท้า เส้นขนจะค่อยๆ หลุดออกจากพื้นผิวทีละส่วน ทำให้ปล่อยเท้าได้แทบไม่ต้องใช้แรง จึงเดินได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ติดกับพื้นเหมือนการใช้กาวจริง
แรงบันดาลใจสู่นวัตกรรมยุคใหม่
นักวิทยาศาสตร์ศึกษาฝ่าเท้าตุ๊กแกมานานเพื่อพัฒนาวัสดุยึดเกาะแบบไม่ต้องใช้กาว เช่น เทปที่สามารถลอกออกและใช้ซ้ำได้ แขนกลสำหรับหยิบจับวัตถุเปราะบาง รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมและงานอวกาศ เพราะหลักการเดียวกันนี้สามารถสร้างแรงยึดเกาะได้โดยไม่ทิ้งคราบและไม่ทำลายพื้นผิว
ยิ่งมองลึกลงไปก็ยิ่งเห็นว่าธรรมชาติซ่อนวิศวกรรมอันซับซ้อนไว้ในสิ่งมีชีวิตตัวเล็กๆ อย่างตุ๊กแก ฝ่าเท้าที่ดูธรรมดาจึงเป็นผลงานระดับนาโนที่ใช้ทั้งโครงสร้างทางกายภาพและกฎของฟิสิกส์ร่วมกันอย่างลงตัว จนกลายเป็นหนึ่งในตัวอย่างของการออกแบบจากธรรมชาติที่มนุษย์ยังคงศึกษาและนำไปต่อยอดไม่รู้จบ
5 คณะที่เรียนจบมาแล้ว มีอาชีพรองรับมากกว่าที่คิด
นึกว่าสาวมหา’ลัย! “เจี๊ยบ พิจิตตรา” แต่งเสื้อยืด–ยีนส์ง่าย ๆ หน้าเด็กจนต้องมองซ้ำ
สั่งย้าย ผอ.รพ.สต.คลองหนึ่ง หลังถูกแฉเล่นไพ่ในโรงพยาบาล ตั้งกรรมการสอบ 7 วัน
CEO แพตตี้ แจงปม “นุช” อ้างเคยคบกัน ยืนยันเจอกัน 2 ครั้ง ไม่เคยเป็นแฟน
อำเภอที่มีชื่ออำเภอสั้นที่สุด 3 อำเภอเท่านั้นในประเทศไทย
คุณนุชออกโรงชี้แจง ปมมีภาพถ่ายร่วมสัมภาษณ์ “หนุ่ม กรรชัย” ยอมรับผิด พร้อมขอโทษทุกฝ่าย
รู้หรือไม่? เปิดรายได้พนักงานส่งพัสดุของแต่ละแอป วันหนึ่งได้เท่าไร
Sanook แจงปม “นุช” เคยเป็น Sales เมื่อ 15 ปีก่อน ยืนยันปัจจุบันไม่ได้เป็นพนักงาน
AI วิเคราะห์สถิติ 20 ปีหวยงวด 1 ตุลาคม 69 ให้เลขท้าย 2 ตัวเน้นๆ!
ตาราง “เด่นเหนือเด่นใต้” งวด 1 ต.ค. 69 เปิดข้อมูลตามโพย เลขไหนอยู่ตรงไหน
แปลปกสลาก งวด 1 ต.ค. 69 ส่องตัวเลขจากภาพปกสลากกินแบ่งรัฐบาล
ทำไมกระจกบานเดียวกันถึงเป็นฝ้าไม่เท่ากัน? คำตอบไม่ได้อยู่ที่ไอน้ำอย่างเดียว
นึกว่าสาวมหา’ลัย! “เจี๊ยบ พิจิตตรา” แต่งเสื้อยืด–ยีนส์ง่าย ๆ หน้าเด็กจนต้องมองซ้ำ
ทำไมข้าวกล่องบางร้านดูถูก แต่พอกินทุกวันกลับเป็นรายจ่ายก้อนใหญ่?
เปิดรหัสความอร่อย กะปิจากวัตถุดิบกลิ่นแรง สู่หัวใจของสำรับไทยที่ขาดไม่ได้
ทำไมช่วงเย็นคนถึงไปรออาหารป้ายเหลืองในซูเปอร์มาร์เก็ต
ก่อนเลือกโรงเรียนให้ลูก ปี 2569 ต้องดูอะไรบ้าง? เช็ก 10 เรื่องสำคัญ ค่าเทอม การเดินทาง หลักสูตร และการสอบเข้า
“นุช” ชี้แจงหลังถูกกล่าวหาอ้างเป็นทนายทีม “หนุ่ม กรรชัย” เผยทำงานโฆษณาและออร์แกไนซ์
เคล็ดลับ "ชนะใจตัวเอง" เปลี่ยน 'ผู้แพ้' ให้เป็น 'ผู้ชนะ' ใน 30 วัน
ก่อนเลือกโรงเรียนให้ลูก ปี 2569 ต้องดูอะไรบ้าง? เช็ก 10 เรื่องสำคัญ ค่าเทอม การเดินทาง หลักสูตร และการสอบเข้า
สรุปวิธีสร้าง Passive Income จาก Digital Products ยุคนี้
ทำไมกระจกบานเดียวกันถึงเป็นฝ้าไม่เท่ากัน? คำตอบไม่ได้อยู่ที่ไอน้ำอย่างเดียว