Konuya Başlarken Cevapları
Soru 1: Gecko kertenkelesinin yüzeye tutunmasını sağlayan 10 newtonluk kuvvet, moleküler düzeydeki zayıf elektrostatik çekim ile nasıl oluşmuştur?
Cevap: Gecko kertenkelesinin yüzeye tutunma yeteneği, van der Waals kuvvetleri olarak bilinen zayıf elektrostatik etkileşimler sayesinde gerçekleşir. Gecko'nun ayaklarında bulunan mikroskobik spatula benzeri yapılar, yüzey ile temas ettiğinde moleküler düzeyde etkileşim oluşur. Her bir spatula yüzeye büyük bir alanla temas ettiğinde, oluşan çekim kuvvetleri birleşerek toplamda güçlü bir yapışma kuvveti sağlar. Gecko'nun yüzeye güçlü bir şekilde tutunabilmesi, bu mikroskobik yapılar sayesinde yüzeye yaklaşık 10 newtonluk bir kuvvet uygulayabilmesine olanak tanır. Gecko, yüzeyden ayrılmak için ayak açısını değiştirerek bu kuvveti azaltır ve kolayca yüzeyden ayrılabilir.
Soru 2: Toz parçacıklarının bilgisayar ekranına yapışması ile gecko kertenkelesinin yüzeye tutunmasını sağlayan çekim gücü arasında bir ilişki olabilir mi? Neden?
Cevap: Evet, toz parçacıklarının bilgisayar ekranına yapışması ile gecko kertenkelesinin yüzeye tutunması arasında benzer bir fiziksel prensip bulunur. Her iki durumda da van der Waals kuvvetleri etkili rol oynar. Bilgisayar ekranlarının yüzeyi genellikle statik elektrik yükü barındırır ve havadaki toz parçacıkları bu yük nedeniyle yüzeye çekilir. Benzer şekilde, gecko'nun ayaklarındaki spatula benzeri mikroyapılar, yüzeyle temasa geçtiğinde moleküller arası çekim kuvvetleri ortaya çıkar. Ancak önemli bir fark, gecko'nun ayaklarının bu kuvvetleri kontrollü bir şekilde kullanabilmesi ve yüzeye tutunma kuvvetini isteğe bağlı olarak ayarlayabilmesidir. Buna karşın, toz parçacıkları pasif olarak yüzeye çekilir ve kontrol edilemez.