中國科學家發(fā)現(xiàn)水面昆蟲不沉的奧秘(文章來源：北京界面科學膠體化學儀器有限公司)

據(jù)英國自然科學雜志11月3日（北京時間11月4日）發(fā)自倫敦的報道，中國科學家已探明一種叫水黽的昆蟲是如何實現(xiàn)穩(wěn)定地站在水面上而不會沉沒的奧秘。

中國科學院化學研究所的江雷及其博士生高雪峰揭開了這一秘密。水黽之所以能安全地生活在水面上，站立或快速行走，并不像一些研究者所認為地那樣，依靠的是分泌的油脂所產(chǎn)生地表面張力效應。實際上，水黽是利用其腿部特殊地分級地微納米結構地效應實現(xiàn)了超疏水的屬性。

江雷等人在自然科學雜志的一片研究報告中指出，盡管分泌在水黽腿部表面地油脂是疏水的，但它所提供地表面張力是非常小的，可以支撐水黽靜靜地站立在水面上，就如同涂抹了食用油地變形針能飄浮在水面一樣，然而卻是不足以支持昆蟲在水面上快速奔跑的，因為稍微的接觸或其他的擾動就會使得它沉沒。

通過高分辨的場發(fā)射電子掃描顯微鏡的觀察，研究者發(fā)現(xiàn)水黽的腿上覆蓋有無數(shù)取向的針形的細小鋼毛，這些鋼毛的長度大部分是50 m, 直徑從根部的1～3 m漸變至尖部的幾百個納米。有趣的是，在每個鋼毛的表面還有更加精細的螺旋的納米尺度的溝槽結構。正是這種特殊的微納米結構，使得空氣能夠被有效地吸附在這些微米鋼毛和納米溝槽的縫隙內，在其表面形成了一層穩(wěn)定的氣膜，從而阻礙了水滴的浸潤，宏觀上表現(xiàn)出水黽腿的超疏水特性，允許它在水面上踩出4毫米多深的水渦也不會刺破水面。對其腿的力學測量表明：僅僅一條腿在水面的zui大支持力就達到了其身體總重量的15倍。正是水黽在水面上的這種*的負載能力，允許它毫不費力地站在水面上，并能快速地奔跑和跳躍，即使在暴風驟雨或湍急的水流中也能行動自如而不會淹死。這一新的發(fā)現(xiàn)將有助于指導設計出新型的微型水上機器，比如：不會沉沒、低的流體阻力、快速的推進能力、驅動耗能低，不會產(chǎn)生污染與環(huán)境友好。
據(jù)英國自然科學雜志11月3日（北京時間11月4日）發(fā)自倫敦的報道，中國科學家已探明一種叫水黽的昆蟲是如何實現(xiàn)穩(wěn)定地站在水面上而不會沉沒的奧秘。

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http://news.nationalgeographic.com/news/2004/11/1103_041103_water_striders.html
http://www.livescience.com/animalworld/041103_water_strider.html

文章來源：北京界面科學膠體化學儀器有限公司