蜘蛛能夠在光滑的表面上爬行,比如玻璃,主要是因為它們的腳下有非常特殊的結構。蜘蛛腳下有成千上萬個微小的毛發,被稱為“setae”。這些毛發非常細小,以至于能夠接觸到表面的微觀凹凸不平之處。更進一步,這些setae的末端分叉出更加微小的結構,稱為“spatulae”,這使得蜘蛛能夠在幾乎任何表面上都能找到足夠的抓地力。
這種現象的背后是范德華力(van der Waals forces)的作用。范德華力是分子間的一種非常弱的吸引力,當物體的表面非常接近時,這種力就會變得相當重要。蜘蛛腳下的微小結構能夠非常接近表面,以至于范德華力足以支撐它們的體重,讓它們在垂直的甚至是倒置的光滑表面上爬行。
因此,蜘蛛在光滑表面上的爬行能力并不是依靠粘性物質或機械鉤爪,而是通過其腳部的微觀結構和物理作用力實現的。這一發現啟發了許多科學家和工程師在材料科學和機器人技術等領域進行創新設計。