Kertenkeleler Duvarlara Nasıl Tırmanır?

Kertenkeleler Duvarlara Nasıl Tırmanır, Hiç kertenkelelerin duvarlara tırmanma hatta tavanda baş aşağı yürüme gibi ilginç bir yeteneğe sahip olduğunu fark ettiniz mi? Bazı insanlar aşırı derecede düşkün olmasalar da onlar büyüleyici yaratıklardır. Onların yer çekimine meydan okumayı, duvarlarda ve tavanlarda bu kadar başarılı bir şekilde yürümeyi başarmaları son derece etkileyicidir. Araştırmalar bu durumu ayaklarındaki küçük kıllardan kaynaklandığını ortaya çıkarmıştır. Bu eşsiz yetenek fiziksel biraz da kimya ile açıklanmaktadır.

Van der Waals Kuvvetleri

Van der Waals kuvvetlerinin ya da etkileşimlerinin ne olduğunu bilenler bir sonraki başlığa geçebilir. Bilmeyenler için kısa bir açıklama yardımcı olacaktır. Maddeler atomlardan ve moleküllerden oluşurlar. Moleküller bir araya gelen farklı atomlardan oluşur.Bir bileşik veya herhangi bir maddeden bahsederken, iki farklı kuvvet olduğunu düşünebiliriz. Bunlar molekül içi ve moleküller arası çekim kuvvetleridir. Bir molekülde farklı atomları bir arada tutan bazı güçler vardır. Bunlar iyonik bağlar, kovalent bağlar gibi molekül içi kuvvetlerdir. İki farklı molekül arasında var olan kuvvetler ise moleküller arası kuvvetler olarak adlandırılır. Birincisi ikincisinden çok daha güçlüdür. Aslında moleküller arası kuvvetlerin gücü molekül içi kuvvetlerle kıyaslanırsa önemsiz kabul edilir.

Van der Waals kuvvetleri, moleküller arası kuvvetleri ifade etmek için toplu olarak kullanılan bir terimdir. Atomlar, negatif yüklü parçacıklar olan elektronlara sahiptir. Bunlar atomun merkezi veya çekirdeğin etrafında döner. Moleküller, elektron alışverişi veya elektronların ortaklaşa kullanılmasıyla oluşur.

Belirtildiği gibi, bu elektronlar bir yerde sabit değildir, sürekli hareket halindedir. Bu nedenle nötr bir molekülün bir ucunda çok sayıda elektron toplanabilmektedir. Elektronlar negatif yük taşımasından dolayı molekülün bu ucu hafif negatif yüküdür. Bu negatif yük, komşu moleküllerin elektronlarını iterek negatif yükten uzakta olan uçta anlık olarak yığılmaya neden olur. Bu şekilde, küçük negatif yük, çevresindeki moleküllerde bu kadar küçük yüklerin daha da gelişmesine neden olur ve bu moleküller arasında zayıf bir çekim kuvveti oluşur. Bu, nötr olan moleküllerde işleyen bir mekanizmadır. İşte bu güçler Van der Waals kuvvetleri olarak bilinir. Zayıf çekim kuvvetleri olduklarından sadece iki molekül birbirine oldukça yaklaştığında devreye girerler. Bu kuvvetlerin iki farklı yüzey arasında fark edilebilir bir etkiye sahip olması için, ikisi birbirine örnek olarak milimetrenin binde birine yakın olacak kadar çok yaklaşmalıdır. Mesafeyle ilgili olan Van der Waals kuvveti çevre faktörlerinden etkilenmemektedir.

Kertenkeleler Duvarlara Nasıl Yapışır?

Kertenkelelerin ayaklarının altında setae adı verilen ve sayısı yüz binleri bulan çok sayıda küçük tüy vardır. Bu tüylerin uçlarında da spatula olarak bilinen, insan saçının onda biri kadar olan daha minik tüycükler bulunur. İşte bu minik tüycükler yüzey alanını büyük ölçüde arttırır ve kertenkelenin süründüğü yüzeyle yakın bir şekilde temas eder. Böylece Van der Waals etkileşimleri devreye girer. Normalde ihmal edilebilir olmasına rağmen, bu durumda, Van der Waals etkileşimleri oldukça güçlü kuvvet oluşturmak için birleşir.

Kertenkeleler, ayaklarını yüzeye tutunmak ve ayırmak için dönen bir hareket kullanır, çünkü sadece ayaklarını yüzeye yerleştirmek yeterli kuvveti oluşturmaz. Kertenkeleler ayak uçlarındaki tüycükleri saniyede tam 15 kere yüzeye bastırır ve ayırır Yüzeye maksimum teması sağlayan bu olay aslında zor bir iştir. Ayaklarının ucu ile tutundukları duvar arasında molekül düzeyinde oluşan zayıf çekim kuvvetinin kantum fiziğindeki adı Van der Waals kuvvetidir.

Kertenkeleler Bilim İnsanlarına İlham Veriyor

Kertenkeleler laboratuvar deneylerinde, tüm tüycüklerini kullanmamakta ya da daha doğrusu buna ihtiyaç duymamaktadır. Bununla birlikte, doğal hayatta yapraklar üzerindeki mumlu örtüler gibi çeşitli maddeler yaratılan kuvvetleri azaltabilir. Bu nedenle kertenkeleler doğadayken ayak altlarındaki tüycüklerin daha fazlasını kullanırlar.

Bilim insanları kertenkelelerin duvarlarda hatta tavanda yürüyebilmesinden ilham alarak gelecekte çeşitli alanlarda kullanmak amacıyla robotlar tasarlamaktadır. Stanford üniversitesinde AR-GE kapsamında yapılan çalışmalar sonucunda yapay kertenkele ayaklarıyla cam yüzeylere ya da duvarlara tırmanabilen bir robot üretilmiştir. Bu robotların arama ve kurtarmada ulaşılması zor noktalara girebileceği, askeri sanayide de kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca bilim insanları kertenkele ayakları ve Van der Waals kuvveti esas alınarak geliştirilen teknolojilerin medikalde ve uzay çalışmalarında da kullanılabileceğini belirtmektedir. Bu yüzden hayran olunacak hayvanlar olmasa da kertenkeleler örnek alınan bu olağan dışı yetenekleri için takdir edilmelidir.