How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen

Tłumaczenie: Sylwia Gliniewicz Korekta: Marta Grochowalska

Jest północ i wszystko ucichło.

It's midnight and all is still,

except for the soft skittering of a gecko hunting a spider.

Słychać tylko miękkie ruchy gekona polującego na pająka.

Geckos seem to defy gravity,

Gekony zdają się przeczyć grawitacji,

scaling vertical surfaces

wspinając się po pionowych powierzchniach

and walking upside down without claws,

i chodząc do góry nogami bez pazurów,

adhesive glues or super-powered spiderwebs.

kleju czy niesamowitej pajęczej sieci.

Wykorzystują za to prostą zasadę

Instead, they take advantage of a simple principle:

that positive and negative charges attract.

przyciągania dodatnich i ujemnych ładunków.

That attraction binds together compounds, like table salt,

Przyciąganie wiąże ze sobą składniki jak w soli kuchennej,

which is made of positively charged sodium ions

złożonej z jonów sodowych o ładunku dodatnim

stuck to negatively charged chloride ions.

przyłączonych do jonów chlorkowych, które są ujemnie naładowane.

Jednak ani palce gekona nie są naładowane

But a gecko's feet aren't charged

and neither are the surfaces they're walking on.

ani powierzchnie, po których chodzą.

So, what makes them stick?

Skąd więc ta przyczepność?

The answer lies in a clever combination of intermolecular forces

Odpowiedź kryje sprytne połączenie sił międzycząsteczkowych

and stuctural engineering.

i inżynierii strukturalnej.

All the elements in the periodic table have a different affinity for electrons.

Pierwiastki w układzie okresowym różnią się elektroujemnością.

Elements like oxygen and fluorine really, really want electrons,

Pierwiastki takie jak tlen i fluor są bardziej elektroujemne

while elements like hydrogen and lithium don't attract them as strongly.

a inne, jak wodór czy lit, nie przyciągają tak mocno elektronów.

An atom's relative greed for electrons is called its electronegativity.

Ten względny głód elektronów nazywamy elektroujemnością.

Electrons are moving around all the time

Elektrony są cały czas w ruchu

and can easily relocate to wherever they're wanted most.

i mogą łatwo przemieścić się tam, gdzie są najbardziej pożądane.

So when there are atoms with different electronegativities in the same molecule,

Jeśli w cząsteczce znajdują się atomy o różnej elektroujemności,

the molecules cloud of electrons

wtedy chmurę elektronów

gets pulled towards the more electronegative atom.

przyciąga bardziej elektroujemny atom.

That creates a thin spot in the electron cloud

Tworzy to miejsce w chmurze elektronów,

where positive charge from the atomic nuclei shines through,

przez które prześwituje ładunek dodatni z jądra atomu,

as well as a negatively charged lump of electrons somewhere else.

podobnie jak ujemnie naładowane elektrony rozmieszczone gdzie indziej.

So the molecule itself isn't charged,

Cząsteczka sama w sobie nie jest naładowana,

but it does have positively and negatively charged patches.

ale ma miejsca o ładunkach dodatnich i ujemnych.

These patchy charges can attract neighboring molecules to each other.

To wystarczy, żeby przyciągnąć do siebie sąsiadujące cząsteczki,

They'll line up so that the positive spots on one

które tak się ułożą, że ładunki dodatnie

are next to the negative spots on the other.

będą obok ładunków ujemnych znajdujących się na drugiej cząsteczce.

There doesn't even have to be a strongly electronegative atom

Nie potrzeba bardzo elektroujemnego atomu,

to create these attractive forces.

żeby wytworzyć te siły przyciągania.

Electrons are always on the move,

Elektrony są stale w ruchu

and sometimes they pile up temporarily in one spot.

i czasami gromadzą się przez chwilę w jednym miejscu.

That flicker of charge is enough to attract molecules to each other.

Ta odrobina ładunku wystarczy, żeby przyciągnąć cząsteczki do siebie.

Such interactions between uncharged molecules

Interakcje między nienaładowanymi cząstkami

are called van der Waals forces.

nazywamy siłami van der Waalsa.

They're not as strong as the interactions between charged particles,

Nie są tak silne jak interakcje między naładowanymi cząsteczkami,

but if you have enough of them, they can really add up.

ale jeśli jest ich wystarczająco dużo, wtedy ich suma ma znaczenie.

That's the gecko's secret.

Taki jest sekret gekona.

Gecko toes are padded with flexible ridges.

Palce gekona są wyłożone elastycznymi blaszkami.

Those ridges are covered in tiny hair-like structures,

Blaszki pokrywają cienkie, włosowate struktury,

much thinner than human hair, called setae.

dużo cieńsze od ludzkiego włosa, które nazywamy szczecinkami (setae).

And each of the setae is covered in even tinier bristles called spatulae.

Każdą z nich pokrywają jeszcze mniejsze szpatułki (spatulae),

Their tiny spatula-like shape is perfect for what the gecko needs them to do:

których łopatkowaty kształt doskonale służy gekonowi,

stick and release on command.

na żądanie przyczepiając i odczepiając się.

When the gecko unfurls its flexible toes onto the ceiling,

Kiedy gekon rozprostowuje elastyczne palce na suficie,

the spatulae hit at the perfect angle for the van der Waals force to engage.

szpatułki pod odpowiednim kątem wykorzystują siły van der Waalsa.

The spatulae flatten,

Rozpłaszczone szpatułki

creating lots of surface area for their positively

tworzą dużą powierzchnię, żeby ładunki dodatnie i ujemne

and negatively charged patches to find complimentary patches on the ceiling.

na palcach gekona i suficie ułożyły się komplementarnie.

Each spatula only contributes a minuscule amount of that van der Waals stickiness.

Każda szpatułka ma malutki wkład w siły van der Waalsa.

But a gecko has about two billion of them,

Gekon ma dwa miliardy szpatułek,

creating enough combined force to support its weight.

które tworzą wystarczającą siłę, żeby utrzymać jego wagę.

In fact, the whole gecko could dangle from a single one of its toes.

Gekon mógłby nawet wisieć na jednym palcu.

That super stickiness can be broken, though,

Ta niezwykła przyczepność może zostać przerwana,

by changing the angle just a little bit.

gdy tylko odrobinę zmieni się kąt.

So, the gecko can peel its foot back off,

Gekon może w ten sposób odczepić łapkę,

scurrying towards a meal or away from a predator.

polując na obiad lub uciekając przed drapieżnikiem.

This strategy, using a forest of specially shaped bristles

Użycie wielu szczecinek o odpowiednim kształcie,

to maximize the van der Waals forces between ordinary molecules

źeby zwiększyć siły van der Waalsa między zwykłymi cząsteczkami,

has inspired man-made materials

była inspiracją do stworzenia sztucznych materiałów

designed to imitate the gecko's amazing adhesive ability.

imitujących niezwykłą przyczepność gekona.

Artificial versions aren't as strong as gecko toes quite yet,

Imitacje nie dorównują wytrzymałości palców gekona,

but they're good enough to allow a full-grown man

ale są wystarczająco dobre, żeby dorosły człowiek

to climb 25 feet up a glass wall.

mógł wspiąć się po szklanej ścianie o wysokości 7,62 metrów.

In fact, our gecko's prey is also using van der Waals forces

Ofiara gekona także używa sił van der Waalsa,

to stick to the ceiling.

żeby przylegać do sufitu,

So, the gecko peels up its toes and the chase is back on.

więc gekon odczepia palce i pościg zaczyna się od nowa.