In zijn lijvige ‘Geschiedenis van de dieren’ schreef de Griekse wijsgeer Aristoteles rond 350 voor Christus dat de specht op en neer tegen een boomstam kan lopen, “zelfs met zijn kop naar beneden, zoals een gekko.” Daarna hebben veel onderzoekers geprobeerd te achterhalen hoe de hagedisachtige dat voor elkaar kreeg. Maar nooit vonden ze zuignapjes onder de poten van het diertje, of lijm, of aanwijzingen voor een ander hechtmechanisme. Pas een paar jaar geleden werd ontdekt dat de gekko zijn acrobatische talenten uitsluitend te danken heeft aan haartjes onder zijn zolen. Dat komt omdat die haartjes zo klein en talrijk zijn – een paar miljoen, en elk haartje heeft weer pakweg duizend uitlopertjes. Op zo’n kleine schaal zijn de vanderwaalskrachten – de krachten die moleculen onderling op elkaar uitoefenen – niet meer te verwaarlozen. Want hoewel de vanderwaalskrachten gering zijn tussen één haaruitlopertje en de muur waar de gekko op loopt, gaan die krachten met de duizend keer miljoenen uitlopertjes serieus meetellen. Sterker, de vanderwaalskrachten zorgen ervoor dat een 150 gram zware gekko een trekkracht kan weerstaan van maximaal veertig kilo, zodat het dier gemakkelijk ondersteboven langs het plafond kan rennen. Toen de Amerikaanse bioloog Kellar Autumn dat in 2000 en 2002 met twee publicaties allemaal bekend maakte, waren de verwachtingen meteen hoog gespannen. Omdat er geen biologische producten bij komen kijken als lijm die het dier maakt, moest het mogelijk zijn om het gekkokunstje na te doen. Autumn werkt zelf aan robotjes die ondersteboven klimmend misschien ooit goede brandweerhulpjes zullen worden. Een groep Russische natuurkundigen, werkend in Engeland en Rusland, pakten het anders aan. Onder leiding van Andrey Geim van de Universiteit van Manchester beschrijven zij in het vakblad ‘Nature Materials’ hoe ze een prototype hebben gemaakt van wat zij ‘gekkotape’ noemen: een reeks minuscule plastic haartjes die de kleefkracht van de gekkohaartjes enigszins benadert. Het was niet eenvoudig om de tape te maken. Domweg een grote verzameling haartjes van normaal plastic maken voldeed niet, omdat het materiaal te stug bleek. Daardoor maakten steeds maar een paar haartjes contact met het oppervlak waar ze aan vast moesten blijven plakken. Het probleem werd verholpen door de haartjes van polyimide te maken, een kunststof die sterk en tegelijkertijd plooibaar is. Door de haartjes een soepele drager te geven, kon nu wel een aanzienlijk aantal plastic haartjes met de ondergrond in contact komen. De Russen maakten in totaal één vierkante centimeter gekkotape, en deden er verschillende experimenten mee om de kleefkracht te bepalen. Die bedraagt ongeveer één derde van het plakvermogen van een gekkopoot, blijkt uit de resultaten. Heel behoorlijk voor een prototype, vinden de onderzoekers. Ze berekenden ook hoe je met gekkotape een mens aan het plafond zou kunnen laten hangen. “De handpalm van mensen heeft een oppervlak van ruim 200 vierkante centimeter. Bedekt met gekkotape is dat groot genoeg om het gewicht van een gemiddeld mens te dragen,” schrijven de auteurs. Toch is het gekkotape nog lang niet klaar om te worden toegepast. Een belangrijk probleem is de duurzaamheid. Het prototype kan niet al te vaak worden losgetrokken en weer vastgemaakt, want dan gaat de plakkracht verloren. De haartjes breken dan of gaan aan elkaar klitten, zo laten foto’s van onder de elektronenmicroscoop zien. Om de duurzaamheid te vergroten, lijkt dus een ander materiaal nodig. De Russen stellen zelf keratine voor, een stof die in haren van veel dieren voorkomt, dus ook in de gekkoharen aan de pootjes. Bovendien kan met keratine de dichtheid van de haartjes op de tape toenemen, wat de kleefkracht weer vergroot. Voorlopig is de gekko superieur aan het laboratoriumontwerp. In theorie heeft hij echter een probleem: met elke stap die het diertje zet, moet hij de vanderwaalskracht opheffen en zich losmaken van de ondergrond. Dat lukt de gekko door zijn tenen een voor een in een hoek van ongeveer dertig graden te verzetten. Gekkotape mag dus ook weer niet al te veel op gekkopootjes gaan lijken, want plakband dat alleen in een bepaalde hoek is los te trekken, zal erg onhandig uitpakken. Marc Koenen Andrey Geim et. al.: Microfabricated adhesive mimicking gecko foot-hair. Internetpublicatie 10.1038/nmat917, 1 juni 2003 (binnenkort te verschijnen in Nature Materials).