
“我向你飛,雨溫柔地墜,像你的擁抱把我包圍。我向你飛,多遠都不累。”作為(wei) 影視劇《還珠格格》的主題曲,《雨蝶》曾經紅遍中國的大江南北,現如今這首歌曲在某音樂(le) 平台仍十分走俏。
雨中的蝴蝶本該是落魄的、艱難的,為(wei) 什麽(me) 它能夠衝(chong) 破雨滴的阻礙和束縛呢?
蝴蝶的名字源於(yu) 其外形特點。在中國文化中,“蝶”字右邊是“枼”,意為(wei) “薄翼”,“蝴”即“胡”,形容很大,所以蝴蝶在中國古代意為(wei) “有闊大而扁平翅膀的蟲子”。事實上,蝴蝶翅膀的表麵藏有玄機。
很多昆蟲被雨淋後就飛不起來了,蝴蝶卻能保持飛行。自然界中許多鳥類的羽毛具備一定的防水效果,這是由於(yu) 鳥類的尾脂腺發達,能夠分泌油脂從(cong) 而實現防水。與(yu) 鳥兒(er) 不同,蝴蝶的翅膀則是用到了“納米技術”。
借助顯微鏡,我們(men) 可以觀察到蝴蝶翅膀表麵上有很多微小的鱗片,這些鱗片並不是隨意排列的,而是跟屋頂上的瓦片一樣,整整齊齊地疊加並按照前後順序覆蓋在翅膀膜上,形成了一道防水的屏障。而且,這些鱗片之間還有微小的間隙,當雨水在蝴蝶翅膀表麵形成水滴時,鱗片之間的間隙可以幫助水滴聚集,從(cong) 而滑落。
把鱗片放大後,我們(men) 能發現其表麵並不光滑,粗糙的樣子很像齒輪,上麵有一條條凸起的細線。凸起的細線像是齒輪上的齒牙,這種齒牙直徑還不到頭發絲(si) 的千分之一,屬於(yu) 納米級別。
當雨滴落到鱗片上,比針頭還細的齒牙會(hui) 像紮破氣球一樣,將雨滴分解成很多小水滴,這樣就會(hui) 大大減輕雨水對蝴蝶翅膀的衝(chong) 擊力,並且減少蝴蝶翅膀與(yu) 雨水的接觸麵積。同時,這樣的結構還形成了引導坡度,讓水滴沿著鱗片之間的間隙快速滾落到翅膀邊緣。因此,雨點一旦打在蝴蝶身上,隻會(hui) 跟它擦肩而過,而不會(hui) 淋濕蝴蝶。
不過,如果真的遇上長時間的狂風暴雨,小小的蝴蝶還是沒辦法抵抗住大自然的力量,它們(men) 會(hui) 尋找避雨的地方,並且會(hui) 收攏翅膀以保護自己的身體(ti) 免受雨水的侵襲。
蝴蝶翅膀的納米級鱗片,能對水滴產(chan) 生發散性的排斥作用。科學家們(men) 借助這一原理研製出了超疏水塗料。但目前該材料製作成本高、工藝繁瑣,限製了其大規模生產(chan) 和應用。如果這種超疏水塗料解決(jue) 了製造成本和製備工藝等問題,將會(hui) 拓寬其在不同領域的應用,給人類帶來極大的便利。
(作者係湖南師範大學樹達學院學生,指導教師為(wei) 湖南師範大學肖榮、鄧樂(le) 兮)
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