壁虎為什麼能爬上光滑的牆壁?

先用30秒告訴您答案吧。壁虎的腳趾底面密密麻麻地長著非常細的毛,毛的尖端還會再分岔成數百~數千根。這些小小的尖端非常貼近牆壁時,分子之間互相吸引的微弱力量就會發揮作用,大量累積起來支撐身體。牠們並不是靠吸盤或膠水黏住的。

腳趾底面長滿細毛
把壁虎腳趾的底面放大來看,會發現細毛密密麻麻地排在一起。研究中調查的大壁虎,這種毛約有200萬根,1根的粗細大約只有人類頭髮的十分之一。毛的尖端還會再分岔成數百~數千根,末端長著像小鏟子一樣形狀的小墊片。墊片加起來約有10億個。

- 1腳和腳趾的底部
- 2腳趾底的皺褶
- 3皺褶上排列的細毛
- 4毛尖分岔的小小擴展部分
分子之間互相吸引的力量
東西彼此非常靠近時,分子和分子之間會產生互相吸引的微弱力量。這種力量叫做凡得瓦力,平常會被其他力量蓋過,並不明顯。壁虎細小的墊片能緊緊貼近牆壁,所以即使每一個的力量很弱,大量累積起來也會變成很大的力量。據計算,所有的毛加起來的力量,是報告中把壁虎從牆上拉下來所需力量的10倍。
不是吸盤,也不是膠水
很多人以為「腳是吸盤」,但根據研究人員的計算,光靠吸盤的力量,不足以達到壁虎黏住的力量。而且,即使在沒有空氣的真空中,壁虎也能黏在牆上。腳上沒有會分泌膠水的地方,牆上也不會留下痕跡。2002年的實驗顯示,即使沒有水膜也能黏住,一般認為主要的力量是凡得瓦力。

像掀起來一樣剝下
不只要黏得住,能很快剝下來也很重要。毛壓上去再稍微拉一下,就會牢牢黏住;把毛抬到30度的角度,尖端的墊片就能輕鬆剝落。壁虎會像掀起來一樣把腳趾翻起,讓腳離開牆面。奔跑時,牠們1秒內會黏上又剝下腳多達15次。
想知道更多
- 壁虎的1根毛黏住的力量,就足以舉起一隻螞蟻;據計算,長在大約一枚硬幣大小面積上的100萬根毛,就能舉起一個小孩。
- 有報告指出,壁虎的毛即使被小顆粒弄髒,走大約5步就會恢復乾淨,具有「自己清潔」的性質。
- 壁虎並不是什麼表面都能黏住。已經知道,像氟樹脂這種分子間吸引力不容易發揮作用的表面,牠們就不容易黏住。

三選一小測驗
壁虎為什麼能黏在光滑的牆上?
看答案
- 靠腳上的吸盤吸住
- 腳會分泌膠水
- 細毛靠分子間的力互相吸引
細毛靠分子間的力互相吸引 腳趾底部細毛的尖端非常靠近牆面時,分子之間會產生微弱的吸引力,許多力量加在一起就能撐住身體。
腳趾底部細毛的尖端非常靠近牆面時,分子之間會產生微弱的吸引力,許多力量加在一起就能撐住身體。
下一題 ›參考資料
- It's not glue, suction or static electricity that keep geckos from falling off the ceilingUniversity of California, Berkeley(英文)
- Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae (PNAS 2002)Proceedings of the National Academy of Sciences / PubMed Central (NIH)(英文)
本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。



