此前的研究已經(jīng)表明,蟬翅膀上具有的特殊結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯示出殺死細菌的能力,科學家受此啟發(fā)正在設計“一觸即死”的納米柱抗菌表面。現(xiàn)在科學家重點關(guān)注蟬翅表面的疏水性,并表示這可以為研發(fā)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(fā),生產(chǎn)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(chǔ)。
蟬翅膀的這種結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),可以在水滴周圍產(chǎn)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(nèi)的各種環(huán)境中采集了四種物種。
研究合作者Catherine Dana表示:“我們希望發(fā)現(xiàn),干燥棲息地的標本將缺乏超疏水性。我們驚訝地發(fā)現(xiàn)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(fā)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(fā)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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