Как свидетельствуют исторические факты, люди, начиная с самых ранних цивилизаций, пытались постичь тайны явлений окружающей среды и использовать их на благо общества. Проводя анализ предметов из жизни народов различных исторических периодов, мы прослеживаем постоянную связь тех или иных изобретений с аналогами из мира природы. Если раньше это был клинок, напоминающий коготь зверя или доспех римского воина, копирующий чешую рыбы, то сейчас мы встречаем современные застежки и противоскользящий коврик, использующийся в салонах автомобилей и офисах.
Финансовое стимулирование сферы нанотехнологий привело к активному развитию науки биомитетики, изучающей и создающей различные виды материалов. Данные материалы по своим характеристикам иногда являются идентичными природным, а зачастую и превосходят их в несколько раз. Создание таких материй стало возможным благодаря развитию электронной микроскопии. Ярким примером такого наноматериала является изобретенный не так давно противоскользящий коврик-держатель, прикрепляющийся к большинству поверхностей и успешно удерживающий небольшие предметы (солнечные очки, ключи, мобильное устройство и так далее).
Итак, самым доступным примером взаимодействия нано- и биотехнологий, является модернизация коврика-липучки (крепление на клейкой пленке) в коврик-держатель (надежная фиксация на вертикальной поверхности). Идею для изобретения подобного предмета ученые присвоили у ящерицы – геккон. Около четырех лет назад ученые заинтересовались способностью этого животного без каких-либо затруднений передвигаться по совершенно ровной вертикальной поверхности. Как показал анализ, лапки этого существа покрыты тончайшими ворсинками, толщина которых, для сравнения, равна 1/10 человеческого волоса.
Когда ящерица передвигается по отвесной стене, то каждая ворсинка на ее лапках образует сцепление с поверхностью равное 7-10 Н (вандервальсово взаимодействие). Лапки геккона имеют около 5 тысяч ворсинок на каждом квадратном миллиметре, что в совокупности позволяет выдержать около 1 килограмма нагрузки. Более того, анализ физических свойств рассматриваемого сцепления, теоретически подтвердил, что использование гекконом всех своих ворсинок позволит ему выдержать на вертикальной плоскости вес двух взрослых людей.
Приняв решение о необходимости создания материи, имеющей свойства лапки вышеуказанной ящерицы, американские исследователи во главе с А.Геймом решили прибегнуть к электронной литографии. В результате проведенного эксперимента учеными была создана материя, имеющая высокие показатели сцепления с различными поверхностями. Наноковрик получил поистине потрясающие возможности эксплуатации: для отклеивания коврика размером 1*1 см от стеклянной плоскости, требуется применить усилие равное 3 Ньютонам. Теоретически допустив, что адгезия меньше обычного показателя в три раза, коврик-липучка отлично выполняет свои функции.
В дальнейшем исследовательская группа А.Гейма прекратила изучение и модернизацию материалов, в основе которых лежит «эффект геккона». Однако начало исследовательскому процессу данного явления было положено и новые проекты стали появляться уже в других странах, среди которых также имелись разработки противоскользящиего коврика-держателя. Наиболее популярной и признанной версией из серии вышеуказанных изделий оказался коврик из силикона Marvelmat, имеющий 29 000 микрочешуек на 1 см.2. Свойства данного изобретения предоставляют возможность прилипания к нему разнообразных предметов, при этом коврик может располагаться на любом виде плоскости (шершавая или гладкая). Свойства этого изобретения делают ненужными переживания о том, что сотовый телефон или очки могут соскользнуть на пол, когда мы совершаем очередной поворот на автомобиле. Качественная характеристика наноковрика подтверждается тем, что ему была присвоена золотая медаль известного международного конкурса дизайна.
