Après des milliards d’années d’évolution et de lutte pour la survie, la diversité et les fonctions étonnantes des êtres vivants dans la nature stimulent l’imagination et la créativité humaines. Les geckos peuvent rester immobiles ou se déplacer avec aisance sur les falaises, les troncs d’arbres, les murs, les plafonds et même sur les panes de verre lisses et verticales, ce qui a longtemps attiré l’attention des humains. Le philosophe grec Aristote attribuait cette adhérence à une force surnaturelle. Plus tard, les scientifiques ont suggéré que le mécanisme d’adhérence des pattes de gecko pourrait être basé sur la capillarité, l’enclenchement microscopique, le frottement ou l’attraction électrostatique. En considérant que les geckos peuvent rester immobiles ou se déplacer facilement sur des panes de verre lisses et verticales, même dans le vide, la force d’adhérence entre les pattes de gecko et les surfaces ne peut pas être due à l’aspiration du vide. L’ionisation de l’air n’a aucun effet sur l’adhérence des pattes de gecko, et l’attraction électrostatique est également exclue. Les pattes de gecko n’ont pas de glandes et ne sécrètent pas de liquide, et ce n’est pas non plus un effet de colle ordinaire. Les scientifiques du XIXe siècle ont observé une microstructure inhabituelle des pattes de gecko. En 1965, au moyen d’un microscope optique, ils ont découvert que les pattes de gecko étaient couvertes de millions de poils, chacun composé de 100 à 1000 soies, avec un rayon de 0,2 à 0,4 micromètre. Depuis 2000, les scientifiques américains Otter et al. ont utilisé la technologie MEMS (microélectronique et micro-ingénierie) pour mesurer la force d’adhérence des poils de gecko et ont découvert que lorsque les soies du poil sont en contact très étroit avec la surface de l’objet, une force d’attraction intermoléculaire très faible, appelée force de Van der Waals, peut se produire. Bien que la force de chaque point de contact soit très faible, un réseau de millions de poils peut fournir une force d’adhérence bien supérieure au poids du gecko, qui s’appuie sur la force de Van der Waals entre les poils de gecko et la surface de l’objet pour adhérer. Le secret de sa marche rapide et facile réside dans la formation et la disparition rapides de la force de Van der Waals.
Otter et al. ont également découvert que les poils doivent glisser relativement sur l’interface de contact pour que l’adhérence soit mesurable. Ce glissement peut consister à ajuster l’angle des poils pour assurer un contact complet avec la surface, et les muscles et les nerfs de la base des poils de gecko régulent l’adhérence et l’anti-adhérence des poils, permettant aux cellules des poils de gecko d’effectuer des fonctions actives d’adhérence et d’anti-adhérence, avec une possible implication de l’électricité biologique, ce qui permet au gecko de se déplacer rapidement et avec aisance. En 2005, les scientifiques Hubo et al. ont également découvert que la capillarité joue un rôle important dans l’adhérence des pattes de gecko. Même en présence d’une couche unique de molécules d’eau, l’adhérence peut être grandement affectée, et cette couche d’eau peut être facilement formée par l’adsorption de l’eau de l’air sur les poils. Les expériences ont montré que la force d’adhérence augmente avec l’humidité de l’air, et lorsque l’humidité passe de 0 à 70 %, la force d’adhérence produite par une seule soie augmente presque du double. Les scientifiques sont très intéressés par l’imitation de ces poils, mais les « poils artificiels » actuellement imités ont une certaine capacité d’adhérence, mais sont gênés par le phénomène d’auto-adhérence, et il n’est pas facile de passer de l’adhérence au détachement de la surface. Il semble qu’il y ait encore de nombreux mystères non résolus sur les pattes de gecko !