引力似乎是一种可预测的、甚至是平淡无奇的存在方面。主宰宇宙 四种基本力之一的物理学相对容易理解和计算（至少在大多数时候）。即便如此，有质量和能量的物体之间的关系仍然让物理工程师们感到惊讶。以滑铁卢大学团队最近的观测为例。在非常特定的条件下，这些专家取得了一项在重力约束下以前认为不可能实现的事情：他们记录了一个球体并非坠落或滑动，而是 滚动下垂直表面。
“当我们第一次看到这种情况发生时，坦白说我们难以置信，”机械和机电工程师 Sushanta Mitra 在最近的大学简介中说道。“我们再三检查了所有东西，因为它似乎违背常识。实验室里充满了兴奋，当我们确认这不是巧合，而是真正的垂直滚动时。”
这种超现实的物理现象依赖于豌豆大小的软凝胶球体精心调校的弹性和它与垂直表面（在这种情况下是玻璃显微镜载玻片）的关系。如果研究人员制造的聚合物球体太软，那么球体不可避免地会粘在载玻片上或沿着载玻片滑落。如果物体做得太硬，那么重力会让它直接掉落。
然而，弹性和纹理的完美结合使得这种独特的行为成为可能。根据滑铁卢大学团队的说法，他们成功的球体具有类似于橡皮糖的稠度，并且外层让人联想到鼠标垫。正如他们在最近发表在《Soft Matter》杂志上的研究中解释的那样，这些属性产生了“动态变化的接触直径和独特的接触不对称性”。这使得前进的边缘像闭合的裂缝一样运作，而后退的边缘则像重新张开的裂缝。重复的不对称性因此产生了必要的抓地力和摩擦力，使其能够在 90 度表面上滚动，而不会滑动或坠落。
“关键在于，当它滚动时，球体在接触点会稍微改变形状，”Mitra 解释道。
只是不要指望它能以很快的速度前进。该团队的球体以大约每秒 0.5 毫米的速度垂直滚动。
无论如何，Mitra 和同事们写道，他们的观察“挑战我们对物理学的基本理解”，其实际影响远远超出了一个巧妙的实验室把戏。利用垂直滚动的物理原理有一天可以应用于 软体机器人领域，创造能够检查管道内部、探索难以到达的洞穴系统以及为未来 月球 或 火星设备设计的全新机器。
“这为我们在垂直表面上移动开辟了全新的思考方式，”Mitra 说。“目前，机器人和车辆只能在水平或略微倾斜的表面上运行。这项发现可能会改变这一点。”
