Adhesion and friction in gecko toe attachment and detachment
Notice bibliographique
Résumé
Geckos can run rapidly on walls and ceilings, requiring high friction forces (on walls) and adhesion forces (on ceilings), with typical step intervals of approximately 20 ms. The rapid switching between gecko foot attachment and detachment is analyzed theoretically based on a tape model that incorporates the adhesion and friction forces originating from the van der Waals forces between the submicron-sized spatulae and the substrate, which are controlled by the (macroscopic) actions of the gecko toes. The pulling force of a spatula along its shaft with an angle between theta 0 and 90 degrees to the substrate, has a "normal adhesion force" contribution, produced at the spatula-substrate bifurcation zone, and a "lateral friction force" contribution from the part of spatula still in contact with the substrate. High net friction and adhesion forces on the whole gecko are obtained by rolling down and gripping the toes inward to realize small pulling angles between the large number of spatulae in contact with the substrate. To detach, the high adhesion/friction is rapidly reduced to a very low value by rolling the toes upward and backward, which, mediated by the lever function of the setal shaft, peels the spatulae off perpendicularly from the substrates. By these mechanisms, both the adhesion and friction forces of geckos can be changed over three orders of magnitude, allowing for the swift attachment and detachment during gecko motion. The results have obvious implications for the fabrication of dry adhesives and robotic systems inspired by the gecko's locomotion mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».