Örümcekler Düşmeden Tavanda Nasıl Yürüyor?

Aslında örümcekler tavanda öylece yürümekten çok daha fazlasını yapabiliyor: Kendi vücut ağırlıklarından 170 kat fazlasını bile yerçekimine karşı taşıyabiliyor. Örümcekler, diğer eklembacaklılar gibi (böcekler, kabuklular, vs.) bir dış iskelete sahipler. Bu dış-iskelet içeriyi dışarıdan koruyan bir zırh görevi görüyor. Bu iskeletin iç yapısı katman katman yüzeylerden oluşurken, dışı mumsu bir tabakayla kaplı haldedir. Bu tabakanın taşıdığı ilginç özellikler, bizim sorumuzun cevabını da içinde barındırıyor. Mumsu tabakanın adezyonu (cisimler arası "yapışma" kuvveti) oldukça kuvvetli ve bu durum örümceğin, üzerinde bulunduğu tüm yüzeylere yapışmasını sağlıyor. 

Genel olarak teknik, su-itici güçlerin örümceğimizi yüzeye sabitlemesine dayanıyor. Tabii ki, durum aslında bu kadar basit değil, arka planda sistemin işlemesini sağlayan daha karmaşık süreçler de dönüyor. Örümceklerin bacaklarındaki kılsı yapılar (scopulae) bu noktada devreye giriyor. Her bir kılsı yapı, kendinden çok daha küçük başka kılsı yapılardan (setulae) oluşuyor. Bu yapılar, nano-boyuta kadar inebiliyor ve bu sayede örümceğin duvarla temas halinde olduğu yüzey alanını inanılmaz miktarda arttırıyor. Bu kadar büyük bir yüzey alanına etki eden çekim kuvvetleri öylesine güçlü oluyor ki, örümcek rahatlıkla duvarda baş aşağı asılı kalabiliyor. Dahası bu esnek kılsı yapılar sayesinde örümcek, üzerinde olduğu yüzeyin yapısı nasıl olursa olsun (pürüzsüz, kaygan yada tırtıklı hiç fark etmez), temas alanını minik kıllarıyla kat kat genişleterek tutunma kuvvetini ayarlamayı başarabiliyor. 

Biraz daha detaya girersek ve bu yüzeyle tüyler arasındaki çekimin moleküler açıklamasına değinecek olursak, karşımıza çıkan terim Van Der Waals Kuvveti oluyor. Yani iki molekül arasındaki elektriksel çekim gücüne dayanan kuvvet... Normalde kimya dersleri aldıysanız bilirsiniz: bu kuvvet, bildiğimiz en zayıf moleküller-arası kuvvetlerden birisidir. Ancak bu, moleküller arasında olabilecek tekil bağlar ve etkileşimlerin kıyaslamasından çıkan sonuçtur. Bu ufak kuvvet, aşırı geniş bir yüzey alanı boyunca etki edecek olursa, ciddi bir miktara ulaşabilir. Örümcek örneğinde bu "ciddi miktar", kendi ağırlığının 170 katına kadar olan kütleleri baş aşağı rahatlıkla taşıyabilmesine izin verebilecek kadar bir miktardır. Örümcek ayağını duvara değdiğinde, mikro ve nano boyuttaki kılsı yapıları duvarı oluşturan moleküllerle Van der Waals Kuvveti aracılığıyla bağlanıyor. Böylece örümcek de, duvarda asılı kalabilmiş oluyor. 

Evet, örümcekler nasıl tavanda yürür mü demiştik? 

Yapış yapış ve bolca tüylü fizik sayesinde!