国家材料科学研究所 苍蝇脚的电子显微照片
粘着的抹刀状刚毛(浅蓝色结构)允许苍蝇附着在物体上
学分:北海道教育大学 NIMS、HUE和HUSM已经开发了一种容易且廉价地生产能够重复附着和分离的粘合结构的方法
这种结构的设计灵感来自于苍蝇脚垫上发现的粘着的抹刀状毛发(刚毛)，而产生这种结构的方法是通过苍蝇蛹中刚毛的形成来暗示的
这些无害环境的技术可能有助于建设一个更可持续的社会
许多类型的制成品都用强力粘合剂加固
然而，这些粘合剂的使用阻碍了回收过程(即
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，整理和分解)，打击推广循环经济的努力
为此，已经设计和开发了能够重复附着和分离的粘合技术
开发高性能粘合剂技术的仿生方法旨在模仿生物体内复杂的粘合剂结构
然而，这种方法通常是昂贵的，因为它需要使用微机电系统(微机电系统)来创建复杂的结构
这个研究小组专注于生物粘附结构(例如
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昆虫脚垫)已知在室温下以节能的方式形成
该小组通过模仿生物过程，开发了粘合结构和有效的制造方法
在这个研究项目中，该小组特别关注粘着剂、长在苍蝇脚垫上的抹刀状刚毛，作为开发可反复附着和脱离物体的粘着结构的模型
该小组通过对蝇腿进行免疫组织化学分析染色并用荧光染料标记细胞骨架肌动蛋白，观察了蛹果蝇(果蝇)中刚毛形成的生物学过程
结果，该小组发现粘性匙形脚垫刚毛是通过简单的两步过程形成的:(1)刚毛形成细胞伸长，细胞中的细胞骨架肌动蛋白丝在伸长细胞的末端积累，形成刮刀状框架，和(2)刚毛表面形成角质层沉积物，使其固化
该小组随后成功开发了一种类似的简单的两步工艺，在室温下通过(1)拉伸尼龙纤维形成匙形结构和(2)固化它来制造粘性匙形结构
该结构的粘合强度和易分离性被证实是不同的，这取决于它被拉离它所附着的物体的方向——类似于昆虫用来附着或脱离物体的机制
单个匙形纤维足够坚固，以悬挂重量为52的硅晶片
8克
由此推断，一束756根纤维(横截面积9平方厘米)可以支撑一个60公斤的人
这种能够重复附着和分离的粘合结构可以提供多种新的机器人应用
例如，它可以集成到工业机器人的手臂上，使它们能够更好地处理光滑的物体，它也可以集成到室外机器人的腿上，使它们能够像昆虫一样爬墙
可重复使用的粘合剂结构和低成本、高能效的生产方法是环境友好型技术，可能有助于使社会更加可持续
这项研究发表在2020年5月29日的《通讯生物学》上，这是一份开放获取的期刊
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