@ 2015.07.21 , 11:40

水黾沉不了,因为有纳米毛

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平时我们在水塘河流边缘看到的水黾,这些神奇的小虫子仿佛会忍术一样用脚在水面上灵活移动,科学家们从它们的脚上发现了一些很了不起的纳米结构,能够为制作出完美的拒水材料提供帮助。

水黾全身上下长有纤细的绒毛,不但水滴无法在它们身体附着,还能有效防水,防止身体被水润湿,增加重量。就是靠着这些绒毛,水黾才能在水上移动不至于沉入水中。由于其特殊的斥水特性,水黾一般生活在湿度较高的地区,它们丝毫不惧水和水汽的侵扰。然而科学家之前一直不知道纤毛斥水的具体原理。中国的某研究团队决定对水黾进行纳米级研究,希望找到其中的答案。

研究人员用一台视频摄像机拍摄水黾照片,通过放大仔细观察水黾腿。研究人员将水黾置于高湿度环境下,用高速摄影记录下纤毛斥水的过程。研究人员还对水黾腿上圆锥状的纤毛进行了研究,用X射线断层扫描电子显微镜捕捉纤毛的图像。他们注意到每根毛发上有若干纳米级沟槽,在纤毛上的冷凝水可以顺着这些沟槽从毛发尖端排出。

研究报告中说水珠不断进入沟槽中逐渐积累,积累到一定程度,一瞬间从毛发中排出,有这么快的速度都是因为不断积累的水珠给刚毛网络造成的弹性形变积聚的势能。最终,冷凝后的水珠通过腿被排出水黾的身体。

一旦积累了一定量的水珠,水珠将触碰到的纤毛推开,再次被送到纤毛末端。研究人员表示通过研究水黾腿部自动除水的机制,可以帮助他们开发出更有效的创新型超级疏水材料,这将具有非常实际的应用,比如自清洁表面、抗露材料、逐滴冷凝器以及微流体设备等。

本文译自 Tech Times,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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