莫愁！源自壁虎的除尘利器来啦！

材料牛注：你还在为物品表面难以处理的灰尘而发愁吗？莫愁！耶鲁大学科研工作者根据壁虎脚的结构研发出最新技术可有效解决此问题。

直径50微米的圆柱清除二氧化硅颗粒的微观图像

我们把尺寸在亚微米级到微米级的颗粒污染物，称之为灰尘，其能对艺术品保护、电子工业、航天工程师等造成很大的困扰。这些纳米粒子能够使手机“罢工”以及绘画作品的颜色失真。

耶鲁大学工程与应用科学学院院长Vanderlick利用静抓力以及壁虎脚的相关知识开发出了一种很有前景的除尘工具。这个成果刊登在ACS Applied Materials and Interfaces杂志上。博士后Hadi Izadi是该论文的第一作者。

Vanderlick的实验室主要研究薄膜和材料的表面性质，在耶鲁大学西校区，文化遗产保护研究所(IPCH)的艺术保护试验室成立后不久，他们便开始了灰尘问题的研究。Vanderlick表示，这项研究体现了耶鲁大学学科之间紧密合作的特色。

她补充到：“如果没有艺术科学家们以及IPCH的保护人员协助我们实验室的研究员，这一切都是不可能的。”

实验室中拥有一批耶鲁大学的艺术保护人员参与技术的开发工作。耶鲁大学艺术馆的油画保护助理Cindy Schwartz表示，当灰尘与用丙烯酸颜料绘制的现代画接触时，她将会很烦恼。

Schwartz解释道：“丙烯颜料表面孔隙极多，你放在它表面的任何东西都可能会进入孔隙内，然后在孔隙内部发生反应从而软化涂料。”她也补充道，最新的技术有望解决这个长期存在的问题。

通过空气或者氮气的喷射的方法能够很轻松的去除直径大于10微米的尘埃。如果直径小于10微米，情况就将完全不同。虽然有很多种方法可以解决这一问题，但每种都有它自己的缺陷。湿法清理的去尘能力有限，而且可能损坏被清理对象。近些年，电子行业和艺术保护人员开始采用干洗技术，例如激光，微磨颗粒和二氧化碳雪射流。虽然它们的除尘效果好，但是同湿法处理一样，对是艺术品有害的。

耶鲁大学研究员的解决方案看起来简单很多。Izadi在实验室里拿起的一个看似普通的塑料片，它实际上是一个具有弹性和非粘性的聚合物——硅氧烷(PDMS)。在显微镜下，你可以看到它数以百万计的小圆柱。根据灰尘的大小，你可以在直径为2微米到50微米之间的圆柱中进行选择——多大的灰尘颗粒就选择多大的圆柱直径。

Izadi对显微结构和微型圆柱都十分地了解。他以前的科研项目就是探索壁虎如何能毫不费力地贴在墙上。事实上，这主要与静电以及壁虎脚部肉垫上的微型圆柱有关。将这其中的某些科学原理运用到除尘领域会十分有效，Izadi解释道：“当你谈论灰尘的时候，其实就是在谈论静电。”

然而用于除尘的微柱结构不同于壁虎脚部的肉垫，因为那些设计并不是用于吸附物品。PDMS聚合物与机体相互作用最小——无论是iPhone还是雕塑，都能产生足够的静电从而除掉灰尘。

一旦你有一张与微柱大小相匹配的薄片，清洁就只是利用其表面聚合物的问题了。被聚合物吸收的灰尘都将依附在圆柱周围。实验中各种表面测试证明了其可以完全清除二氧化硅粉尘粒子并且不对表面造成伤害。

Vanderlick指出，虽然她的团队刚开始进行艺术保护方面的研究，但从事这一领域的研究人员已经非常多了。灰尘是纳米级别的东西，有很多有趣的薄膜，表面以及界面物理都和艺术保护有关。

参考原文链接：In the war against dust, a new tool inspired by geckos

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本文由编辑部丁菲菲提供素材  王旗编译   黄超审核