壁虎笑傲江湖的撇步？
壁虎黏著的七大假設
兩個表面之間能產生作用使得彼此之間能緊緊連繫，就可形成所謂的黏著現象， 壁虎黏著在過去一整個世紀以來早已成為焦點，期間為了找出黏著效應的真正原因，歷來在科學上針對壁虎的黏著機制有著許多的猜測，到底何者才是真正的原因？
分泌黏液 (Secretion of sticky fluids)—
許多具有黏附能力的昆蟲以及蛙類，藉由腳上分泌腺分泌的特殊液體，使它們能擁有吸附在物體表面上的能力，因此長久以來，在多數人的想法中自然而然認為壁虎也仰賴著來自身上分泌的黏液。經過生物學家對壁虎的解剖實驗後，並未在壁虎腳趾上發現任何具有分泌黏液的分泌腺體，何況壁虎向來是船過水無痕，走過的表面從未留下類似的黏液，種種跡象的佐證因而打破人們多年來的假設。
真空吸引力 (Suction)—
壁虎若不是靠分泌流體的幫助，那會是什麼呢？或許你曾想過家中常用來暢通水管通道的吸把通管器或是一些靠吸盤與黏液黏附在樹上的蛙類， 不過這樣的想法並沒有直接的證據，況且若是在高度真空的環境中，此機制形成的黏著強度將難以維持，經由量測真空狀態與一般大氣狀態的黏著力量即可加以證明。
實驗方面於一九三四年，由迪歐特 (W.D. Dellit) 所提出，證明在這樣的機制下形成的黏附力量，的確與周遭氣壓的狀態條件有關。然而壁虎即使在不同的大氣條件下，卻依然能保持它那驚人的黏著力量，相同的論點在兩千年奧特姆教授測量壁虎黏著力的實驗中，最後得到大於大氣壓力十倍黏著力量的結果，因而再次作出驗證。
靜電吸引力 (Electrostatic attraction) —
你或許還記得國中時的物理實驗，當兩個同樣是非導體的玻璃棒與絲絹相互摩擦後，因為價電子的轉移，物體之間會因價電子電性相異形成靜電效應，使帶有正電的玻璃棒能夠對桌上的紙屑或頭痛產生異性相吸的現象 基於這樣的想法，一九零四年施米特 (Heinrich Richard Schmidt) 提出壁虎黏著主要來自靜電力作用的說法，但這樣的臆測也在一九三四年由來自德國哥達的迪甌特發表的實驗結果中遭到推翻。
迪歐特在實驗過程裡 使用X光對空氣進行離子化，使空氣中充滿正負電荷，藉此排除靜電吸引力扮演壁虎主要黏著機製的可能性，因為壁虎在離子化後充滿電荷的空氣裡依然能夠發揮它驚人的黏附能力。
摩擦力 (Friction force)—
我們之所以可以在路面上行走與前進，依靠的是牛頓第三定律 — 作用力與反作用力的原理與摩擦力的作用，但如果腳底抹油，在摩擦係數極低的光滑表面上奔馳，失去表面間摩擦力的幫助，勢必得滑它個一大跤。粗糙表面下形成的摩擦力對於生物的行進運動扮演著不可忽略的角色，那麼壁虎會不會是因為腳掌與牆面之間的強大摩擦力，才足以支撐它的重量且能自在的行走？
赫拉 (S. L. Hora) 在一九二三年提出壁虎黏著是仰賴摩擦力機制的假設，但很令人遺憾的，答案並非如此，因為即使粗糙表面下的摩擦力能對壁虎的黏著有所幫助，影響程度也是相當次要的，甚至於也許會造成不良的影響。我們都知道摩擦力只在力量方向與表面平行才能發揮作用，不過當壁虎倒立的黏在天花板上，此時力量作用的方向與表面呈現垂直，壁虎是不可能靠摩擦力黏附於天花板上的。 另一方面奧特姆教授在二千零二年在光滑高疏水性 ( θ =108 ° ) 的二氧化矽晶圓上對壁虎做測試，壁虎依然能夠牢固的吸附在表面極度光滑的晶圓上，如此一來更排除了摩擦力扮演壁虎黏著主要角色的猜想。
微交錯作用 (Microinterlocking)—
反駁真空與靜電力作用後，迪歐特於一九三四年提出微交錯作用的假設，他認為壁虎黏附在垂直牆面上的原因，或許跟一些甲蟲藉由足上的勾爪攀爬在樹皮以及粗糙牆面的道理相同，只不過在尺寸上顯得較微小，然而這樣的假設同樣在奧特姆教授進行極度表面平滑的晶圓實驗中顯得不具說服力，顯然表面的粗糙度對壁虎的吸附能力並無太大的影響。
凡得瓦爾力 (Van der Walls force)—
什麼是凡得瓦爾力？它其實是存在於自然界中，一種次要的物理鍵結，並在分子大小等級下造成作用力，相較於一般常見的化學鍵結力量，凡得瓦爾力的力量顯得相當微小，往往在巨觀的情形下我們會將它忽略。 一八七三年荷蘭的科學家凡得瓦爾 (J. D. van der Waals) 在他的博士論文中首先提出汽態與液態之間的狀態方程式 (equation of state) ，探討汽液態之間的相變現象，他的研究成果後來經過統計熱力學創始人波茲曼 (Ludwig Boltzmann) 、 電磁理論之父 馬克斯威爾 ( James Clerk Maxwell) 以及奠定現代理論化學的萊納德•瓊斯 (Jones Lennard) 持續不斷針對分子間作用力的研究，發現這樣的力量與距離有很強烈的關係，並計算出分子間吸引力與分子之間距離的七次方成反比，為了紀念凡得瓦爾當初的貢獻，此力便取名為凡得瓦爾力。一九三七年倫敦 (F. London) 證明在一般情形之下，分子因為電子的瞬間不穩定，會造成分子因電子的瞬間位移形成短暫的分子偶極力矩 (molecular diople moments) ，進而對鄰近分子的電子分佈產生影響造成極化，使分子間產生微弱的作用力，因此凡得瓦爾力又常稱為倫敦力。
這樣的現象就好像是一堆不具磁性的鐵塊，驟然間其中之一突然自行磁化產生磁性，連帶使得周圍不具磁性的鐵塊產生連鎖反應，造成在彼此間的吸引力。因此凡得瓦爾力雖然微弱，在自然界中卻是無所不在，如果兩物體的距離處於極為接近的情形 (3nm ~ 50nm) ，那麼此時凡得瓦爾力就會開始發揮意想不到的作用，區區一個微弱的凡得瓦爾力的確是不太值得讓人注意，但若是成千上萬同時出現的力量呢？ 對於壁虎黏著的探討除了奧特姆教授之外，來自德國馬克斯普朗克研究院金屬研究所(Max Planck Institute for Metals Research)的 胡貝爾 博士(Gerrit Huber)在二零零五年突破奧特姆教授使用的微機電技術，改透過原子力顯微鏡技術，利用力量與距離曲線(force-displacement)來決定匙突的黏著力，成功的重現出壁虎剛毛的黏附力量，並得到相同的結果，這同樣也支持凡得瓦爾力作為壁虎主要黏著機制的說法。
毛細管作用力 (Capillary force)—
實驗證明可知凡得瓦爾力在壁虎黏著中扮演著主要或全然的角色，然而在壁虎黏著效應的探討中仍然有不少人認為毛細力具有不可或缺的影響。就跟形成 凡得瓦爾力的原因一樣，空氣中的水分子同樣也會因為偶極矩的影響產生分子之間的淨吸引力，於是以環狀的凝聚方式逐漸從氣態中凝結，從而展現水分子的內聚性，並影響著液體的黏性和表面張力，換句話說，毛細管力也可以簡單視為液體黏性與表面張力兩者對黏著力共同產生的影響，伴隨著物體的表面性質展現不同的強弱。
二零零五年胡貝爾 博士嘗試在不同的濕度環境以及相異的疏水性材料表面，對壁虎的單獨匙突進行黏著力測試；同年新加 坡生物工程與奈米科技學院的諾依 齊 博士 (Pavel Neuzil) 與其研究同僚透過原子力顯微鏡的方法，針對單獨匙突處於多種濕度環境及水中的力量作測量，結論都說明影響壁虎黏著的原因並非僅是凡得瓦爾力，隨著空氣中的濕度與所接觸的材料疏水特性，毛細管力量也會起相當程度的作用，甚至推測在某種環境下，毛細力作用甚至能扮演壁虎黏著的主要角色，與凡得瓦爾力的看法有點兒不同。
七大假設最終結果
胡貝爾博士與新加坡研究人員提出的論點並不能完全說服奧特姆教授，於是同一時間他也對毛細力與凡得瓦爾力作了許多直接的實驗。奧特姆教授發現壁虎腳上那些由天然 β 角質剛毛聚集而成的整體表面，事實上具有接觸角極高的疏水特性( θ =160.9)，並且在兩個疏水性極端不同的接觸表面間，皆可量測到黏著作用帶來的作用力，由於只有凡得瓦爾力能夠在兩個疏水性極高的表面發揮作用，奧特姆教授認為這是因為大面積接觸下的匙突才可造成的獨特性質，能廣泛的產生強而有效的吸附且不幾乎不受表面化學性質的影響，同時並不受某些條件下關於水份的限制。
奧特姆教授認為，針對單獨匙突所進行的實驗並無法對壁虎腳表面具備的疏水特性作出令人滿意的解釋，經過一番研究，奧特姆教授在二零零六年於知名期刊《美國科學家》(American Scientist)中發表一篇詳細說明壁虎黏著的文章，當中引用近期來同樣來自德國馬克斯普朗克研究院金屬研究所的亞斯特(E. Arzt)博士最新的研究成果，透過亞斯特博士的結論明確說明存在於當中的矛盾。
一般而言當兩個表面接觸時，因為彼此間並不是完全平坦，就好像是兩張砂紙進行接觸，因此真正達到接觸的部份其實是許多的微小區域，當普通的表面處在充滿溼氣的環境中，水氣會慢慢凝結在這些地方，造成上下的表面像被膠水黏住一樣不容易滑動，這些地方稱為「毛細水橋」(capillary bridge)。
亞斯特博士針對存在疏水性表面之間的疑慮作進一步地探討，發現當空氣的濕度很低時，這些水橋並未出現；且縱然在濕度很高的情況下，大小也不會超過兩層水分子的厚度，而這樣並不足以形成水橋，因此亞斯特博士並不認同有所謂真正的毛細力存在壁虎的黏著作用中，甚至猜測當中水分子的增加也許是凡得瓦爾鍵結造成的影響。歷來的爭論在幾經波折之後，我們或許可以下這麼一個結論：縱使在極高的濕度之下，壁虎黏著所借助的主要方法就是凡得瓦爾作用力！
