Wetenschappers hebben een punt gezet achter de eeuwenoude vraag hoe gekko’s aan muren kleven. Het antwoord is van der Waals krachten, moleculaire attracties die werken over zeer kleine afstanden. De onderzoekers proberen hun ontdekking nu al te gebruiken om muurklimmende robots te maken en materialen te ontwerpen die aan droge oppervlakken kleven.

Althans sinds Aristoteles hebben wetenschappers zich afgevraagd hoe gekko’s aan muren blijven kleven. Zij hebben lang geleden hypothesen uitgesloten waarbij kleverige afscheidingen, zuignappen, en kleine haken betrokken zijn, zodat slechts twee mogelijkheden overblijven. De ene is dat de tropische hagedissen zich vasthechten aan oppervlakken via een dun laagje water. Omdat watermoleculen polair zijn – hun elektrische ladingen zijn ongelijk verdeeld – zouden ze zich kunnen vasthechten aan één of andere polaire molecule in de poten van gekko’s. De andere mogelijkheid is dat gekko’s blijven plakken door de van der Waals kracht. Deze kracht komt voort uit fluctuaties in de ladingsverdeling tussen naburige moleculen, die niet polair hoeven te zijn; hun ladingsfluctuaties lopen op natuurlijke wijze synchroon, waardoor een aantrekkende kracht ontstaat.

Semiconductoren hielpen bij het kiezen tussen de twee hypothesen. Bioloog Kellar Autumn van het Lewis and Clark College in Portland, Oregon, en collega’s testten of gekko’s konden kleven aan siliciumdioxide, dat polair is, en aan galliumarsenide, dat dat niet is. De hagedissenvoeten kleefden even goed op de twee oppervlakken, wat bewijst dat er van der Waals krachten aan het werk zijn, rapporteert het team in het online nummer van 27 augustus van de Proceedings of the National Academy of Sciences. De reden waarom een gekkovoet kleeft – en de jouwe niet – is dat hij bedekt is met miljoenen kleine haartjes (ScienceNOW, 8 juni 2000).

Anthony Russell van de Universiteit van Calgary noemt de studie “elegant”, maar zegt dat de complexe haren en voeten van de 850 bekende gekkosoorten nog veel geheimen hebben. In het bijzonder weet niemand welke aanpassingen werken op welke soorten natuurlijke oppervlakken. Voor Matthew Tirrell, decaan van engineering aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, betekent dit dat nieuwe uitvindingen op basis van gekkohaar niet eenvoudig te ontwerpen zullen zijn.

Autumn en zijn team zijn onversaagd. Ze hebben al twee octrooien op basis van hun ontdekking en werken zelfs samen met het bedrijf iRobot in Somerville, Massachusetts, en het Amerikaanse ministerie van Defensie om een muurklimmende robot te bouwen. “Ik kan niet naar de Spider-Man film kijken zonder te denken: ‘We kunnen beter dan dat,'” zegt hij. “Tenslotte eten gekko’s spinnen.”

Gerelateerde sites
Autumn’s site
The study abstract
Russell’s site
Tirrell’s site