蟬翅表面疏水性為研發防冰表面和自清潔材料提供靈感
2017-08-04 來源：cnBeta
關鍵詞：超疏水
此前的研究已經表明，蟬翅膀上具有的特殊結構已經顯示出殺死細菌的能力，科學家受此啟發正在設計“一觸即死”的納米柱抗菌表面。現在科學家重點關注蟬翅表面的疏水性，并表示這可以為研發防冰表面和自清潔材料提供靈感。
蟬的翅膀覆蓋著納米級大小的柱狀物，當細菌落在上面時會黏住它們，慢慢地拉伸并分裂其細胞膜從而將其殺死。去年，一組研究人員受這種原理啟發，生產出一種防細菌合成聚合物，可以形成新型眼睛植入物的基礎。
蟬翅膀的這種結構使其還具備疏水性。來自伊利諾伊大學的一名團隊用高速顯微攝影研究了蟬翅，研究其如何排斥水分。負責這項研究的工程學教授Nenad Miljkovic表示：“物體表面對水具有排斥能力的性能被稱為疏水性，它會引起水分流走。超疏水性只是這種特性的極端形式，具有這種特征的蟬翅具有納米級形貌結構，可以在水滴周圍產生開放空間，從而使翅膀表面水滴容易滾落。”
這項研究有趣的部分是科學家們選擇研究的樣本。以前，這些蟬翅研究集中在生活在濕地中的物種。相反，研究人員從包括森林和草原在內的各種環境中采集了四種物種。
研究合作者Catherine Dana表示：“我們希望發現，干燥棲息地的標本將缺乏超疏水性。我們驚訝地發現相反的情況，棲息地并不是蟬翅疏水能力的一個很好的預測指標。”
該團隊表示，這種新知識可以被證明用來開發防冰、防霧表面和自清潔材料。這些類型的材料可以被用在道路、人行道，電線和飛機機翼上。
該研究成果發表在《應用材料與界面》(Applied Materials & Interfaces)雜志上。
論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b07060
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