夏天來(lái)了，夏天可以有甘甜的西瓜，有甜美的冰激凌，讓人大快朵頤；隨之而來(lái)的也還有各種小蟲(chóng)子，最令人討厭的就是蚊子，招蚊子體質(zhì)的人一定深有感觸，走到哪可能被咬。
人類(lèi)與蚊子的斗爭(zhēng)可以說(shuō)是由來(lái)已久，但是在這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中，人類(lèi)始終沒(méi)有取得完全的勝利?？偸潜凰勰サ乃廊セ顏?lái)。大家有沒(méi)有想過(guò)，蚊子沒(méi)有家，為什么沒(méi)有在雨天被大雨所“砸死”呢？在雨中一滴水滴的質(zhì)量大約是蚊子體重的50倍，再加上雨滴落下的重力加速度，相當(dāng)于汽車(chē)撞向人的沖擊力，在大雨中，平均每秒有25滴水擊中蚊子，但實(shí)際上，這些“精神小伙”，到了雨天不僅不躲，還在雨中愉快地玩（bei）耍（zhuang），根本不 care 冷冷的冰雨在臉上胡亂地拍~
美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的胡立德（David Hu）教授利用高速攝像機(jī)發(fā)現(xiàn)，蚊子是一位“太極高手”，當(dāng)雨滴擊中它的時(shí)候，它不僅不抵抗，反而順勢(shì)下落，并透過(guò)側(cè)飛、翻跟斗等方式讓雨滴從身側(cè)滑落來(lái)化解沖擊力，而后可以在百分之一秒內(nèi)迅速恢復(fù)身體的平衡，以迎接下一次的嬉（peng）戲（zhuang）。針對(duì)這一問(wèn)題，最近科學(xué)家們又有了新的發(fā)現(xiàn)。
日前，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的研究者們，通過(guò)研究昆蟲(chóng)身體表面的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)表面一種新型的微納米結(jié)構(gòu)，使其具有更好的防水性，水滴接觸后更快的分離。相關(guān)工作以“Compact nanoscale textures reduce contact time of bouncing droplets”為題，發(fā)表于雜志《SCIENCE ADVANCES》。
蚊子們抵御炸（yu）彈（di）的能力，除了依靠順勢(shì)而為的“太極之術(shù)”之外，另一項(xiàng)法寶就是他們可以“拒水滴于千里之外”的特殊“表皮”。水滴在接觸昆蟲(chóng)的表面后，會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)彈起與其分離。在傳統(tǒng)的超疏水理論中，大都通過(guò)構(gòu)筑粗糙的表面微觀結(jié)構(gòu)，使其具有極低的固相率（~0.01），通過(guò)在液滴與固體之間形成一層氣膜，使其具有良好的疏水性能。但是研究者發(fā)現(xiàn)蚊子等昆蟲(chóng)表面，具有較高的固相率（~0.25-0.65），但是仍然展現(xiàn)出非常好的疏水性能，水在滴落后可以迅速的彈起。
不同昆蟲(chóng)表面的微觀結(jié)構(gòu)
水滴在不同紋理表面的彈跳時(shí)間
研究者利用電子顯微鏡觀察不同昆蟲(chóng)的表面發(fā)現(xiàn)，其表面都布滿(mǎn)了高密度的百納米級(jí)別的微絨毛，這些絨毛的直徑都分布在100 nm至300 nm之間，且具有特定的微觀結(jié)構(gòu)與排列順序，就是這些微絨毛的存在，有效的提高了其表面的疏水性能。
昆蟲(chóng)表面的微納米結(jié)構(gòu)，啟發(fā)我們開(kāi)發(fā)更加優(yōu)異的防水涂層
研究者們又通過(guò)光刻技術(shù)，人工制備了這種表面分布，有特殊倒角結(jié)構(gòu)的百納米級(jí)別微柱陣列，在這種表面，水滴也同樣的展現(xiàn)出極佳的彈跳性能，接觸時(shí)間僅有0.15 s，比我們眨一次眼的速度還要快一倍。
相較于傳統(tǒng)的超疏水表面，這種表面具有更高的固相率，可以使其在高沖擊力的情況下保持穩(wěn)定，有效的提高其穩(wěn)定性。文章的作者Tak-Sing Wong說(shuō)：“對(duì)于這些昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，保持他們身體表面對(duì)水滴的排斥力，是一件十分重要的事情，一旦表面浸潤(rùn)，雨滴的沖擊力就足以將他們拍到地面上，并帶來(lái)致命一擊，因此，它們一定有自己的方法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的保持體表的疏水性能?！?/p>
在對(duì)于自然界的應(yīng)對(duì)之道上，動(dòng)物往往有著比我們更豐富的經(jīng)驗(yàn)。研究和模擬這些動(dòng)物應(yīng)對(duì)大自然的特殊本領(lǐng)，為我們的科學(xué)家和工程師提供新的設(shè)計(jì)思路，可以解決很多難題——比如，如何更好地設(shè)計(jì)微型飛行器，讓它們能夠像蚊子一樣，在雨中輕盈地翱翔。
目前新冠肺炎仍然在全球肆虐，飛沫作為新冠病毒傳播的重要途徑之一，對(duì)于飛沫的防護(hù)是一件十分重要的事情。
這種表面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可以有效的提高，對(duì)飛沫的抵御能力，如果將其修飾于個(gè)人防護(hù)裝備的表面，可以有效提高對(duì)新冠病毒等，各種依賴(lài)飛沫作為載體的病毒的抵抗能力。
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