王令朝

在這曼妙的大千世界里，許多生物有著各種各樣人類所沒有的奇特本領，例如，幾乎沒有視力的蝙蝠，卻能借憑超聲波辨別四周的一切；烏賊在遇到敵人時，會從體囊中釋放出一種黑色液體來迷惑對方，然后從容地逃生……這些奧妙無窮的現(xiàn)象往往讓人嘆為觀止。于是乎，科學家們對模仿生物的特異功能產(chǎn)生了極大興趣。最近有媒體透露，科學家已經(jīng)發(fā)明了一種能使人們像壁虎一樣“附壁爬墻”的仿生材料——碳納米管。

神奇的碳納米管

一位名叫尼古拉?普尼奧的意大利材料學家通過仔細觀察和研究發(fā)現(xiàn)：壁虎之所以具備能在光滑表面上垂直爬行的高超技能，靠的是它們腳趾上長得滿滿的一種細細絨毛，這種絨毛不僅細得在顯微鏡下才能看得清楚，而且每根絨毛的頂端又分岔出近百根細絲，其形狀就像樹枝椏叉一樣。當壁虎用四只腳趾爬行時，腳趾上數(shù)量巨大的絨毛就像一片濃密的森林草地，長在其上面的由角蛋白分子組成的細絲擁有一種吸附力，四只腳趾加起來超過數(shù)以百萬計的細絲就足以能夠產(chǎn)生十分強大的吸附力，幫助壁虎牢牢地黏附在光滑的表面上，甚至于只用一個腳趾就能使壁虎懸掛在玻璃板上。令人奇怪的是，只要壁虎的腳趾向前一動，其細絲神奇的吸附力就會立即消失，壁虎也就能毫不費力地挪動自己的腳步，自由地向前走動。原來，壁虎腳趾一動后，其絨毛變得又挺又直，細絲與其接觸表面之間的角度發(fā)生了變化，使細絲的吸附力大大減弱，從而就能輕而易舉地完成從吸住表面到邁步向前的整個過程。

于是，尼古拉?普尼奧就想到了要制造出像壁虎絨毛一樣的細絲，而新興的納米技術正巧幫了他的忙。大家都知道，碳是一種再普通不過的元素，無論是各種生物還是塑料、汽油等人工制品都含有碳元素。而用納米技術加工而成的碳納米管卻與其他普通常見的細管大不相同，其原因是它的直徑僅有連肉眼也無法分辨的幾個納米(十億分之一米)，比頭發(fā)還要細上10萬倍，蜂窩狀排列的碳分子結(jié)構更使其具有比鋼管還要堅固百倍的強度，而其重量僅為鋼管的1/6。因此，這種又細又韌的碳納米管不僅與壁虎絨毛十分相似，而且也具有壁虎絨毛的奇特功能。

也許你也能“飛檐走壁”

為了驗證碳納米管具備像壁虎一樣的既能抓壁又能爬動的驚人能力，尼古拉?普尼奧設想制造一種在接觸面布滿碳納米管的特殊手套和長靴，人們穿戴它們以后也能像壁虎一樣輕松地“飛檐走壁”。專家們指出，這個設想并非是天方夜譚，也許幾年以后人們就能生產(chǎn)出這種神奇的行頭。毫無疑問，用碳納米管“制造”的人類夢想有著巨大的吸引力。

不難想象，在宇宙空間站里，當宇航員穿上這種由碳納米管制成的宇航服時，他們就不用再為因失重只能靠用手抓住艙壁艱難地移動，也不再需要用尼龍搭扣來黏住各種物品……在茫茫的太空世界里，有了碳納米管這種神奇的材料，不僅讓人類能像在地球上那樣輕松自由地從事各種活動，而且又輕又強的碳納米管可以大大減輕裝備的重量。這對于宇宙飛船等航天裝備而言十分珍貴，哪怕減輕1克的重量也是意義重大。加上碳納米管的黏性和使用壽命都要比尼龍搭扣高得多，這就不難理解用碳納米管來替代尼龍搭扣的其中原委了。

碳納米管軍事用途的前景也無限美好。當士兵們穿上用碳納米管制成的一整套行頭時，無論是他們面對諸如塹溝、深坑等障礙工事，還是向陡坡或高山陣地發(fā)起沖鋒，這種特殊的手套和長靴都能幫助他們輕松越過，再也無須配備梯子這種又笨又重的工具；防暴警察、特種部隊士兵穿戴這種特制手套和長靴，更能迅速隱蔽地翻墻入室，甚至可以在天花板上自由行走或在墻壁上做出“倒掛金鉤”等高難度動作，以迅雷不及掩耳之勢完成制服暴徒、解救人質(zhì)等特殊使命。

模仿壁虎更“自如自在”

專家指出，盡管用碳納米管制成諸如手套、長靴和蜘蛛服等行頭指日可待，但是擺在科學家們面前仍有一個實際應用難題亟待解決。那就是，人造的碳納米管畢竟不能完全等同于具有生命力的壁虎絨毛，也就是說，人造碳納米管絨毛隨著黏了撕、撕了又黏的不斷循環(huán)使用，時間一長就會吸附許多臟東西，這些嵌在絨毛里微小塵埃等臟東西就會使其黏性大打折扣，久而久之諸如手套、長靴和蜘蛛服等行頭的特殊功能就會喪失。然而，壁虎卻有一套生來俱有的特殊“清潔”功能程序，對弄臟的絨毛應付自如。原來，每當壁虎經(jīng)過一處表面潮濕的地方，細小的水珠通過絨毛的活動能把吸附在絨毛上的臟物全部帶走，就像滾筒洗衣機一樣完成了絨毛的自動清洗。于是乎，壁虎腳趾上的絨毛自始至終都能保持強大的黏力，這是人造碳納米管絨毛所不具備的。

為此，尼古拉?普尼奧表示，除了對碳納米管絨毛采取特殊防水技術處理措施之外，還須對壁虎腳趾絨毛“自清潔”原理作進一步的深入研究和探討。學習壁虎好榜樣，他準備在最近10年內(nèi)攻克這個技術難題，制造出能與壁虎功能媲美的真正具有永久黏附力的蜘蛛服。

10年之后，你也能成為“蜘蛛俠”。你準備好了嗎？