• 植物知识
  • 揭开爬山虎超强吸附力之谜
  • 2008-11-24

爬山虎的“脚”为何能牢牢粘在墙上?

  最近,华南理工大学材料科学与工程学院教授邓文礼解开了其中的奥秘,科学家将爬山虎的“脚”称作“吸盘”,它就像壁虎的脚一样,无论是墙壁、大树还是岩石的表面,都能牢牢地“扒”在上面,若不使劲,很难将其扯不下来。
  吸盘”的内部到底长什么样?它又是怎样的黏附机理?

 

  邓教授借助扫描电子显微镜,不仅观察了嫩的、新生的湿吸盘,也观察了老的、成熟的干吸盘。结果令他很惊讶。在嫩的湿吸盘内,可以看到细胞就像气球似的,一个挨一个,组成蜂窝状的结构,其空隙被称之为“微孔”。在老的干吸盘内,微孔之间还有微管,内壁非常光滑,它们如同橡皮管一样,把微孔相互连接起来。“这种连接,就好像大城市里复杂交错的高速公路网,某些地方微管的延伸,就好像高速公路向左、向右、向前延伸一样。”邓教授说,从结构力学的观点看,正是这种蜂窝状的结构,加强了爬山虎“脚”的黏附强度。在生长过程中,爬山虎的吸盘还会分泌黏液,这种黏液积聚在微孔内,并通过微管分流和运送。这些黏液里面含有多种化学成分,大部分成分属于植物激素,对爬山虎的生长发育起到很重要的作用。除此之外,还有一些成分属于糖类,这些糖类具有一定黏性。通过微量化学分析,邓教授推测,植物激素属于弱酸性物质,这种物质与表面接触后,有可能发生一种缓慢的化学反应,并形成新的物质。“这种物质有可能增强“脚”与接触面的黏附力。
  此外,吸盘内还有氮气和氧气,随着生长和发育,氮气被光合作用消耗掉,而氧气被某些分泌物发生的氧化反应消耗掉,当所有的气体被消耗掉后,结果导致吸盘里形成负压,从而加强“脚”与接触面的黏附强度。

摘自北京科技报


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