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公元前350年古希腊哲学家亚里士多德在撰写不朽的科学著作《动物的历史》一书时,对壁虎的墙上攀登爬行能力大感惊讶。生物学家称壁虎是“最能爬墙的动物”。它能够自如攀墙,
 更新时间:2024-04-19 03:06:37
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问题描述:

公元前350年古希腊哲学家亚里士多德在撰写不朽的科学著作《动物的历史》一书时,对壁虎的墙上攀登爬行能力大感惊讶。生物学家称壁虎是“最能爬墙的动物”。它能够自如攀墙,倒挂悬梁,几乎能攀附在各式各样的材料上面,甚至在水里、真空环境及太空中都能行走自如,所经之处不留任何痕迹,足下干净利落。壁虎脚上的“功夫”真可称得上是“自然的杰作”。几千年来,不少人试图揭开壁虎爬墙的奥秘。然而,这始终是个谜。

直到最近几年,美、英、俄等国的研究小组才真正揭示了壁虎在墙上爬行的秘密。这个秘密就是“分子间的作用力”。科学家在显微镜下发现,壁虎脚趾上约有650万根次纳米级的细毛,每根细毛直径约为200至500纳米,约是人类毛发的直径的十分之一。这些细毛的长度是人类毛发直径的2倍,毛发前端有100—1000个类似树状的微细分权,每分枝前端有细小的肉趾,能和接触的物体表面产生很微小的分子间的作用力。这个力虽然很小,但是,当壁虎脚上所有的细毛都与固体表面充分接触时,它们所产生的总粘着力就会超过许多人工黏合剂能够产生的力量。壁虎脚上650万根细毛全部附着在物体表面上时,可吸附住质量为133千克的物体,这相当于两个成人的质量。如果你脚上有这么大的吸附力,你肯定难以抬脚。既然壁虎的脚上有如此强大的附着力,那么它如何能在15毫秒内抬起脚来迅速奔跑?科学家发现,壁虎脚上的细毛可以调节,当壁虎将细毛与物体表面的角度增加到30度时,两者的作用力大大降低,壁虎就可以顺利抬脚。壁虎的任何一只脚都可以随时移动。当然,一次只能移动一只脚,其他脚得作为支撑点。

以现在的科技,人类还没有办法研制出如壁虎脚一模一样的东西。不过,科学家正在模仿壁虎脚的结构研制新的黏性材料。2003年年底,科学家推出一项可令许多孩子兴奋得睡不着觉、同时令父母们担心不已的新发明。这就是利用仿生学原理研制出来的壁虎胶带。它是可以让你在墙上如履平地的“法宝”。这种胶带采用的是模仿壁虎行走原理而发明的黏合剂。测试结果表明,这种人造胶带所具有的黏性足以支撑一个成人的体重。希望不用活动梯子更换电灯泡的人这下可有了真正的新盼头。

实验表明,2平方毫米的这种人工胶带,就可以支撑一个15厘米,重40克的蜘蛛侠玩具的整个体重。注意,“蜘蛛侠”只有一只手粘在玻璃平面上,科学家指出,只要两只手掌上都缚上这种人工胶带,就足以支撑一个成人的全部体重。研究壁虎胶带的首席科学家海姆教授指出:“我们也考虑过大量生产壁虎胶带,使研究者能够把自己悬挂于高层建筑物窗户外面这一问题。不过,那样做的成本过于昂贵,从科学的角度来说无益于我们的研究。因此,我们仅把实验局限于‘蜘蛛侠’玩具上面。”

由于壁虎胶带是利用细毛的黏性,它比其他胶带有一个突出的优点,就是可以重复利用,而不像其他胶带那样用一次就失效了。科学家指出,这个研究还可以应用在航天、航海、水下探测、医学等重要领域。比如,现在医学绷带密封性不是很好,容易感染细菌,在从伤者身上撕下来时也容易拉伤皮肤。然而,未来的壁虎型绷带的透气性和密封性都很好,撕开时可以利用壁虎抬脚的原理不伤害伤者的皮肤。

壁虎胶带——这一来自幻想中的新技术,已经被专家们评为“2004年最具市场冲击力的十大新技术”之一。然而,要利用壁虎胶带真正实现飞檐走壁的梦想,可能还需要科学家在未来对这个产品做进一步的改进了。

1.下面对“壁虎脚的结构”的说法不正确的一项是( )

A.脚趾上约有650万根次纳米级的细毛。B.每根细毛的长度约是人类毛发的直径的十分之一。

C.毛发前端有类似树状的微细分枝。D.分枝前端有细小的肉趾。

2.下面对壁虎脚上“功夫”的科学解说不正确的一项是( )

A.细毛接触物体表面时能够产生很微小的分子间的作用力。

B.所有细毛与固体表面充分接触时,产生的总粘着力很大。

C.具有纳米级的细毛在物理作用和化学作用下产生很大的附着力。

D.细毛与物体表面的角度增加到30度时,两者的作用力大大降低。

3.下列解说,符合原文意思的一项是( )

A.科学家发现,壁虎能攀附在所有的材料上面,甚至在水里、真空环境及太空中都能行走自如。

B.壁虎胶带的应用领域十分广泛,但是由于各种原因的限制,目前市场上出售的只是像“蝙蝠侠”的这样的小玩具。

C.壁虎绷带的空出优点是可以重复利用,而不像其他胶带那样用一次就失效了。

D.让一个人县挂在高层建筑物窗外擦试玻璃,是完全有可能的事。科学家已经在理论上和实验上都取得

刘黎明回答:
  1.B 2.C 3.D 4.A 1.细毛长度是人类毛发直径的2倍2.壁虎控制黏着及分离的方法只能从物理学角度解释,而不是化学作用3.A不是“所有”,是“几乎”;B未进...
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