实现上墙自由的壁虎——爬山“虎”

每个少年都会有这样一个武侠梦——手持青锋，头戴斗笠，飞檐走壁，行侠仗义！而我们的现实生活中，还真有这么一位“大侠”，轻功过人，分分钟就能实现“上墙自由”。
它就是我们今天的主角——壁虎。

壁虎漫步有妙招

竖直面、天花板、岩石缝隙中，大壁虎都能运动自如，真可以说是全空间运动的小能手。这主要因为大壁虎的脚掌具有黏附能力，大壁虎是各种黏附物种中体重最大的。

图1 大壁虎在养殖环境中的照片（图片来源:作者提供）
科学家对其黏附机理的研究已经较为成熟，壁虎的运动黏附器官是一种典型的多层级、分布式系统——每个脚掌上有五个独立分布的脚趾，每个脚趾上分布着10-15个弧形皮瓣，皮瓣上覆盖着数百万根微纳米尺度的刚毛。脚掌的黏附力主要源于其底部微小刚毛与基底表面所产生的分子间作用力，这些刚毛直径大约5μm，仅为人类头发直径的五十分之一，还真是连一根头发丝儿都不如！这种黏附力的产生依赖于多层级的黏附系统（包括脚掌-脚趾-皮瓣-刚毛）以及对这种黏附系统高效且精细的调控。