宣布在最新一期《纳米快报》上的研究标明,学习昆虫怎么使用水滴清洗身体尘垢和污染物,将有助于提高自清洁设备的性能。

  水滴从蝉的翅膀上带走污染物。

科学研究

  图片来源:《纳米快报》

  许多生物,包含蝉、壁虎和莲花植物,都进化出了防水的蜡质外表,晨露在它们体表能构成完美的圆形水滴。最近,研究人员提醒了这些液滴从昆虫翅膀和植物外表相遇、跳跃和滚动以带走微小污染物的精确机制。类似办法可用于改进人工自清洁设备的设计和功能,包含太阳能电池板、轿车挡风玻璃和生物传感器的涂层。

  英国爱丁堡大学工程学院团队调查了自清洁机制怎么在蝉的翅膀上发挥作用。经过使用由超级计算机ARCHER2驱动的模拟,他们发现污染物的去除方法取决于水滴、污染物和昆虫翅膀外表分子之间的吸引力。

  结果标明,当水滴的力大于将污染物固定在外表的力时,污染物会被液滴吸收,液滴从蝉的翅膀上滚落或跳下;而在其他情况下,大量液滴合并在一起发生的提升力会将污染物从翅膀上弹射出来,构成难以想象的液滴形状,类似于热气球。

  研究人员具体了解了自然界怎么在不使用电源的情况下去除外表污染,提醒了这一过程所需的要害参数。这项工作对于未来自清洁范畴新实验的开发具有广泛的影响,为在电子和生物传感器中利用精细安装拓荒了新的途径。