Villanova大学的一位生物学家正在研究壁虎如何粘附在各种表面上，以期复制这一机制开发新的医疗粘合剂。
如果生物学家Alyssa Stark可以选择一种动物超能力，她会选择壁虎的一些能力。“它们可以倒立跑动，可以侧身跑动，几乎可以粘附在任何表面上，”Stark说，“它们有一套可以在多种表面和情境下反复使用的粘附系统。它们可以在树皮和粗糙表面上、脏污表面、温暖表面、潮湿表面、一些湿润表面甚至玻璃上跑动或停留。”
Stark正在她的实验室里尝试弄清楚壁虎是如何粘附在这些表面上的。她的实验室里有几只壁虎，其中一些是蓝纹壁虎，呈棕色，大小约等于人类的手掌。Stark从一个爬行动物箱中取出一只壁虎，仔细观察它的脚。“壁虎的脚趾比你想象中的蜥蜴脚趾要胖一些，”她说，“这是因为壁虎进化出了扁平的脚垫。”每个脚垫上都有许多线条，每条线上都布满了微小的、像头发一样的结构。“这就是它们如何粘附的，”Stark说，“我研究的其他生物使用各种类型的胶水，但壁虎不使用。它们有一个干式粘附系统。通过在脚上长出如此多的毛发，它们可以增加与表面接触的面积。”
Stark表示，主要机制很可能是范德华力，这是一种弱分子间吸引力，存在于壁虎脚上的细小毛发和它们所在的基质之间。“当这种弱分子间范德华力与所有这些微小的纳米结构接触点相乘时，这些我们可能不会注意到的微弱力量就会变得非常粘，”Stark说。
Stark在不同的情况下测试壁虎的速度和粘附力，以了解和复制这种复杂的粘附系统，从而为人类创造新的应用，特别是在医疗保健领域。“目前有一种推动医疗粘合剂发展的趋势，因为壁虎的脚和那些粘附垫是柔软的，而且不需要胶水，所以你实际上不会粘住可能会很敏感的皮肤，”Stark说。这在处理婴儿或老年患者时尤为重要，他们的皮肤非常敏感。“你会有一种既坚固又容易撕掉的软粘合剂，而且可以反复使用，因此你不必不断更换医用胶带，”她解释道。就像壁虎的脚一样，这种胶带即使在出汗或有油的情况下也能粘附并保持稳定。
Stark是仿生学领域的一部分，这个领域的理念是从自然界中寻找无数精妙设计和工程的例子，学习这些系统的工作原理，并尝试复制它们。这是一个艰巨而谦逊的任务。“我们仍然没有这种神奇的壁虎胶带，它可以做壁虎能做的所有事情，”Stark说，“我认为这主要是因为我们仍在努力弄清楚自然系统是如何工作的。”
Stark表示，与其他领域的专家合作令人兴奋，如建筑、工程或设计。“了解动物是如何工作的，这是像我这样的生物学家所做的，”Stark说，“但能够与我从未想过会分享这些信息的人分享这些信息，真是太有趣了。”她认为，不仅要尝试复制自然界中有效的设计，还要复制它们的可持续性，使用可降解的材料，并注意能源使用。
Stark还研究了海胆和蚂蚁的粘附机制。她的实验室里也有几只海胆和蚂蚁。她前往热带地区，爬上巨大的树木，研究它们出色的粘附能力。“我主要在巴拿马工作，特别关注树冠蚂蚁；生活在大约100英尺高的树顶上的蚂蚁，”Stark说。在这些树顶上，她可以找到数百种不同的蚂蚁种类。“当你到达那里时，这些蚂蚁的粘附机制特别适用于高温表面，它们的脚在这些热表面上行走。”
Stark表示，蚂蚁之所以能保持不动，是因为它们有一种化学粘合剂。“它们有一种胶水，可以在多种情境下维持粘附，尤其是这些高温表面，这对生物启发设计非常有用。如何让一种粘合剂在非常热的表面上保持粘附？”Stark专注于没有翅膀的工蚁。“所以没有备用方案。它们不像甲虫或其他昆虫那样，如果掉落可以用翅膀飞起来。我觉得蚂蚁是一个很好的系统，因为没有备用选项。”
虽然Stark专注于粘附系统，但其他研究人员也在研究蚂蚁生活的其他方面，看看是否可以模仿，如组织结构和通信。“例如，蚂蚁如何在巢穴中从一个地点移动资源到另一个地点，或者它们如何沟通。它们如何搬运产品？如何设计和建造更大的结构？如何建造实际的巢穴？”Stark说，这些信息可以被建筑师或CEO用来更好地构建工作的社会组成部分。这可能是仿生学的一个有趣方向。“我们不仅是在制造一些酷炫的新产品，而且实际上是在解决我们公司和系统的运作方式，使其更加高效，同时也更友好，毕竟我们也是动物。”
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