Return to Video

چگونه مارمولک گرانش زمین را به مبارزه می‌طلبد؟ - النور نلسن

  • 0:07 - 0:10
    نیمه شب هست و همه جا ساکت،
  • 0:10 - 0:15
    به جز حرکت نرم و سبک مارمولک
    که بدنبال شکار عنکبوت هست.
  • 0:15 - 0:17
    به نظر می رسد مارمولکها
    بر گرانش زمین غلبه کردهاند،
  • 0:17 - 0:18
    و سطح عمودی می پیمایند
  • 0:18 - 0:20
    و بدون پنجه ، یا چسبناکی کف پا،
  • 0:20 - 0:24
    یا حتی تارهای عنکبوتی قدرتمند،
    سرته راه میروند.
  • 0:24 - 0:27
    در عوض، آنها از مزیت یک
    اصل ساده استفاده می کنند:
  • 0:27 - 0:31
    این جذب بارهای مثبت و منفی هست.
  • 0:31 - 0:34
    این جذب ترکیباتی مانند
    نمک طعام را با هم نگه میدارد،
  • 0:34 - 0:37
    که از بارهای مثبت یونهای سدیم
  • 0:37 - 0:40
    که به بارهای منفی یونهای کلرید چسبیدهاند
    تشکیل شده است.
  • 0:40 - 0:42
    اما کف پاهای مارمولکها
    بار( مثبت یا منفی) ندارد
  • 0:42 - 0:45
    و سطوحی که آنها بر روی آن راه میروند
    نیز بار ندارند.
  • 0:45 - 0:47
    پس چه چیزی باعث این چسبندگی میشود؟
  • 0:47 - 0:51
    پاسخ در ترکیب هوشمندانهای
    از نیروی بینمولکولی
  • 0:51 - 0:53
    و ساختار مهندسی نهفته در آن هست.
  • 0:53 - 0:58
    همه عناصر جدول تناوبی
    دارای پیوند الکتریکی متفاوتی هستند.
  • 0:58 - 1:03
    عناصری مانند اکسیژن و فلوئور
    خیلی خیلی خواهان الکترون هستند،
  • 1:03 - 1:07
    درحالی که عناصری مانند هیدروژن و لیتیوم
    آنها را به آن شدت جذب نمی کنند.
  • 1:07 - 1:14
    طمع نسبی یک اتم برای الکترون را
    الکترونگاتیوی آن مینامند.
  • 1:14 - 1:16
    الکترونها همواره به اطراف حرکت میکنند
  • 1:16 - 1:20
    و میتوانند به آسانی هر جایی که
    آنها را بیشتر بخواهند جابهجا شوند.
  • 1:20 - 1:24
    بنابراین وقتی اتم هایی با الکترونگاتیوتی
    متفاوتی در یک موکلول وجود داشته باشد،
  • 1:24 - 1:26
    ابر الکترونی مولکول
  • 1:26 - 1:30
    به سوی اتمی با الکترونگاتیوتی بالاترکشیده می شود.
  • 1:30 - 1:33
    این یک نقطه کوچکی در
    ابر الکترونی موکلول ایجاد میکند
  • 1:33 - 1:36
    که بار مثبتی از هسته اتم
    به داخل تابیده میشود،
  • 1:36 - 1:41
    همچنین یک بار منفی توده الکترونی
    را در جای دیگری ایجاد میکند.
  • 1:41 - 1:43
    خُب خود مولکول بار ندارد،
  • 1:43 - 1:48
    ولی تکههایی دارای
    بارهای مثب و منفی دارد.
  • 1:48 - 1:52
    این تکههای باردار میتوانند
    مولکولهای همسایه را جذب یکدیگر کنند.
  • 1:52 - 1:54
    آنها طوری کنار هم ردیفی قرار می گیرند
  • 1:54 - 1:58
    که نقطههای مثبت یکی در
    کنار نقطههای منفی دیگری است.
  • 1:58 - 2:01
    در آنجا حتی الکترونگاتیوتی اتمی
    قوی هم نیاز نیست
  • 2:01 - 2:03
    تا این نیروی جاذبه را بوجود آورد.
  • 2:03 - 2:05
    الکترونها همواره در حرکت هستند،
  • 2:05 - 2:08
    و گاهی دریک نقطه
    بطور موقت جمع میشوند.
  • 2:08 - 2:12
    این بار منفی بسیار کم برای
    جذب مولکولها به یکدیگر کافیست.
  • 2:12 - 2:15
    این نوع کنش و واکنش بین
    مولکولهای بدون بار
  • 2:15 - 2:18
    را نیروی واندروالسی گویند.
  • 2:18 - 2:21
    آنها به اندازه کنش و واکنش های
    بین ذرات باردار قوی نیستند،
  • 2:21 - 2:25
    اما اگر به قدر کافی از آنها داشته باشید،
    آنها میتوانند زیاد شوند.
  • 2:25 - 2:27
    این راز مارمولک هست.
  • 2:27 - 2:30
    انگشتهای مارمولک بالشتکی
    با برآمدگی نرم وانعطافپذیری هستند.
  • 2:30 - 2:33
    این برآمدگیها با چیزی
    شبیه به مو پوشیده شدهاند،
  • 2:33 - 2:37
    به نام پُرز که خیلی نازکتر
    از موهای انسان هستند.
  • 2:37 - 2:43
    هر یک از این پُرزها با موهای ریزتری
    به نام کفگیرک پوشیده شده اند.
  • 2:43 - 2:47
    کفگیرکهای ریز برای آنچه که مارمولک
    برای آنجام آن نیاز دارد عالی هستند:
  • 2:47 - 2:51
    به فرمان او بچسبند و وا دهند.
  • 2:51 - 2:54
    هنگامی که مارمولک انگشتان نرم
    خود را بر روی سقف باز میکند،
  • 2:54 - 2:59
    کفگیرکها در زاویه مناسبی
    برای نیروی واندروالس قرر میگیرند،
  • 2:59 - 3:01
    سپس کفگیرک ها مسطح میشوند،
  • 3:01 - 3:03
    و سطح زیادی را برای تکههای
    بارهای مثب و منفی خودشان
  • 3:03 - 3:08
    برای یافتن تکههای مناسب
    در سقف پیدا می کنند
  • 3:08 - 3:14
    هر کفگیرک تنها با میزان بسیار کمی
    از نیروی چسبندگی واندروالس همکاری میکند.
  • 3:14 - 3:17
    اما یک مارمولک حدود
    دو میلیارد کفگیرک دارد،
  • 3:17 - 3:20
    که نیروی مشترک کافی برای
    نگه داشتن وزن او بوجود میآورند.
  • 3:20 - 3:26
    در حقیقت، مارمولک میتواند تنها با
    یکی از انگشتانش آویزان شود.
  • 3:26 - 3:28
    این چسبندگی فوق العاده میتواند
  • 3:28 - 3:31
    با تغییر کمی در زاویه
    (انگشتان مارمولک) پاره شود.
  • 3:31 - 3:34
    بنابراین، مارمولک می تواد
    پای خود را به عقب بکشد،
  • 3:34 - 3:38
    و بطرف غذا بخزد
    یا از شکارچی دور شود.
  • 3:38 - 3:42
    این استراتژی، از انبوهی از پرزها
    با شکل بخصوصی را برای
  • 3:42 - 3:46
    به حداکثر رساندن نیروهای واندروالس
    بین مولکولهای معمولی استفاده میکند
  • 3:46 - 3:48
    که الهام بخش مواد ساخته شده توسط انسان از
  • 3:48 - 3:52
    طراحی تا تقلید توانایی چسبندگی
    شگفت انگیز مارمولک بوده است.
  • 3:52 - 3:56
    نسخه مصنوعی آن به اندازه انگشتان
    پاهای مارمولک هنوزکاملا قوی نیستند.
  • 3:56 - 3:58
    اما به اندازه کافی خوب هستید که
    یک مرد بالغ
  • 3:58 - 4:02
    بر روی یک دیوار شیشهای
    تا ارتفاع ۸ متر بالا برود.
  • 4:02 - 4:07
    در واقع، طعمه مارمولکی ما نیز
    از نیروهای واندروالس
  • 4:07 - 4:09
    بری چسبیدن به سقف استفاده میکند.
  • 4:09 - 4:14
    به محض اینکه مارمولک تا انگشتان پای خود را
    باز میکند تعقیب و گریز تاریخی شروع میشود.
Title:
چگونه مارمولک گرانش زمین را به مبارزه می‌طلبد؟ - النور نلسن
Description:

درس کامل را در اینجا ببینید:
View full lesson: http://ed.ted.com/lessons/how-do-geckos-defy-gravity-eleanor-nelsen

مارمولک‌ها پوششی از چسب، قلاب و یا مکش ندارند، و در عین حال آنها بدون زحمت می‌تواند دیواره‌های عمودی را پیموده و از سقف آویزان شوند. چه خبره؟ النور نلسن توضیح میدهد که چگونه پا‌های شگرف انگیز مارمولک‌ها به آنها اجازه می دهد که از جاذبه سرپیچی کنند؟
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:30

Persian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.