@ 2015.11.11 , 13:00

一只猫的表面积有多大?大概等于一张乒乓桌

[-]
“一只蜜蜂的真实表面积是一块吐司那么大,”胡立德说,“一只猫有一张乒乓桌那么大,一只海獭有专业曲棍球场那么大的面积。” (Credit: Nick Olejniczak/Flickr)

研究者们梳理了超过两打的研究,并测量了27种哺乳动物和昆虫的表面积,以更好理解动物们何以能够自我清洁。这项成果可能会启发如何保持人类建造的结构(如传感器、机器人、以及无人机)不沾上污染物,花粉和污垢。

该研究团队关注了动物的毛发既能使动物变脏又能使它们保持无垢的许多方式,研究者们发现一只蜜蜂具有与一只松鼠一样多的毛发:300万根,而这跟蝴蝶和蛾子相比根本啥都不是——两者都有近十亿根毛,相比之下,人类头毛只有一丢丢的十万根。

[-]

“动物很可能是为保持暖和而进化了毛发,但这也带来了负担,”共同带领该研究的佐治亚理工学院胡立德副教授说,“更多毛发意味着有更多表面积吸附尘土和花粉。”

胡和机械工程博士生Guillermo Amador跑了计算来求得动物的真实表面积,也就是所有能收集尘土的地方的表面积,一种生物越毛,它的真实表面积就越大,事实上,该团队说它比皮肤表面积要大100倍。

“一只蜜蜂的真实表面积是一块吐司那么大,”胡说,“一只猫有一张乒乓桌那么大,一只海獭有专业曲棍球场那么大的面积。”

[-]
因为毛,一只猫的真实表面积有一张乒乓桌那么大。

保持清洁的各种方式

这么大表面积所带来的,是远离所有污垢的挑战。结果发现,动物们使用各种方法来保持清洁,其中有些依赖于不可再生的策略并使用自身能量。

“狗像洗衣机一样把水从身上甩干,”最近毕业的Amador说,“蜜蜂使用带刷毛的附肢把花粉从眼睛和身体上刷掉,果蝇使用它们头部和胸部的毛以500G加速度把尘土弹开。

其它动物和昆虫则使用更有效的可再生清洁手段。

“它们并不做任何额外的事情来保持清洁,它们就是这么干净,”Amador说。

例如,眼睫毛保护哺乳动物,它最小化空气流动并把颗粒物从眼部导走,蝉的翅膀上有尖头充当针垫,基本上把空气传播细菌像灌水气球一样戳破。

这些可再生清洁手段使得该团队思考起在技术上的应用。

“理解眼睫毛等生物系统如何通过与环境相互作用来防止弄脏,能够帮助启发保持敏感设备远离灰尘污垢的低能耗解决方案,”胡说,“无人机和其它自主式漫游车,包括我们在火星上的机器,因为积累空气传播颗粒而容易发生故障。”

该综述研究出现在《实验生物学杂志》上。

本文译自 GeorgiaTech,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.6
赞一个 (11)

24H最赞