文档介绍：大学研究生课程论文课程名称   机械创新设计学院名 称        班级专 业 学生姓名       学  号      任课(指导)老师      问题一:壁虎为什么能够在墙壁上行走调研报告壁虎足的结构非常奇特。它四足的指、趾扁平宽大,由许多板片构成,这些板片呈扇形排列,实际上是微细腺毛覆盖着的鳞片。微细腺毛呈钩子形状,有粘附能力。由于壁虎足上有无数个微钩,所以它能轻易抓住物体表面上微乎其微的小突起。所以壁虎能在墙壁、天花板或光滑的平面上轻盈行走。生活中用的尼龙扣带,就是利用这个原理制成的。一条带子由很细的尼龙细编织成许多微小的钩子,另一条带子则由很细的尼龙丝编织成许多软软的微小的套子,使用时把两条带子相对搭上一按,它们就会连在一起。“以往《大百科全书》上都写壁虎是靠脚上的吸盘吸附在墙上。现在我可以很负责任地说,这其实是很不准确的。”戴振东教授首先纠正了一个常见的常识性的错误,“壁虎的脚上没有吸盘,只有多达50万根以上的细毛,这些细毛的直径大约只有人头发的千分之一,却能产生极大的吸力。”这种吸力究竟是什么呢?“范德华力。”戴振东教授突然变得很严肃,“也叫分子间吸引力。大多数情况下,两个分子间都表现为吸引力。这种吸引力,就是范德华力。”这种吸引力要两个物体非常近、近到纳米级的情况下才会起作用,所以我们平时感觉不到,而“壁虎脚上的刚毛刚好满足了这个尺寸,刚毛的直径大约在几个微米到几十纳米。”用什么来做“人造刚毛”?“发现壁虎是靠范德华力吸附的,是美国科学家的功劳。”戴振东教授说,现在国内外很多团队,都在试图利用这种技术,来做爬壁机器人。戴振东教授介绍,目前壁虎刚毛最好的替代物叫碳纳米管,吸附力可以达到天然壁虎的10倍。但南航的仿壁虎机器人,还没有完全采用这种技术,“其他同样基于刚毛吸附原理的方法也很多,我们自己试了十几种,目前使用的方法效果也不错,只不过还没有做到碳纳米管那么好。”戴振东教授说,黏附其实只是仿壁虎机器人的核心技术之一。事实上还有很多核心技术,国内外都没有解决太好。比如,壁虎在墙上爬行的时候,它知道自己有没有粘牢,因为它的脚底有50万根刚毛,每一根都是有感受的。机器人也要做到这一点,但目前还达不到,因为要给机器人做50万个传感器,是无论如何也做不到的。壁虎机器人能帮宇航员?戴振东教授介绍,根据我们的日常经验,两个物体之间似乎有着天然的“排斥”力,但仿壁虎的原理似乎给人们提供了这样一种可能性:两个物体之间是可以吸的,这就有了非常大的想象空间。比如:大家都用的台灯,要给它装上那么大一个笨重的底座,就是要依靠重力把台灯和桌面锁合。但假如利用壁虎吸附的原理,就可以做成底座很小又不会倒的轻便台灯,肯定会很漂亮。戴振东教授介绍,其实仿壁虎机器人在航天领域可以有很大的作为,“磁吸附和真空吸附在很多情况下无法使用。比如磁场会干扰周围的电子元器件,吸附的界面必须是铁的,换成铝就不行;真空吸附要求表面平滑,如果是一个非常粗糙的表面,就用不起来。”所以在太空,只有仿壁虎机器人才可以大展身手,爬出飞船,替宇航员完成危险又重要的工作。研究生物力学的奥特姆认为,这项发现对希望发明更好的粘合剂的科学家来说是一个好消息,因为只要能够把绒毛做得足够小,就可能产生和壁虎刚毛一样强大的粘合力。人们还根据壁虎的脚上的吸盘发明了许多东西,像吸在墙上的吸盘挂钩,射中目标就吸住的吸