“我向你飛,雨溫柔地墜,像你的擁抱把我包圍。我向你飛,多遠(yuǎn)都不累?!弊鳛橛耙晞 哆€珠格格》的主題曲,《雨蝶》曾經(jīng)紅遍中國(guó)的大江南北,現(xiàn)如今這首歌曲在某音樂(lè)平臺(tái)仍十分走俏。
雨中的蝴蝶本該是落魄的、艱難的,為什么它能夠沖破雨滴的阻礙和束縛呢?
蝴蝶的名字源于其外形特點(diǎn)。在中國(guó)文化中,“蝶”字右邊是“枼”,意為“薄翼”,“蝴”即“胡”,形容很大,所以蝴蝶在中國(guó)古代意為“有闊大而扁平翅膀的蟲(chóng)子”。事實(shí)上,蝴蝶翅膀的表面藏有玄機(jī)。
很多昆蟲(chóng)被雨淋后就飛不起來(lái)了,蝴蝶卻能保持飛行。自然界中許多鳥(niǎo)類的羽毛具備一定的防水效果,這是由于鳥(niǎo)類的尾脂腺發(fā)達(dá),能夠分泌油脂從而實(shí)現(xiàn)防水。與鳥(niǎo)兒不同,蝴蝶的翅膀則是用到了“納米技術(shù)”。
借助顯微鏡,我們可以觀察到蝴蝶翅膀表面上有很多微小的鱗片,這些鱗片并不是隨意排列的,而是跟屋頂上的瓦片一樣,整整齊齊地疊加并按照前后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(dāng)雨水在蝴蝶翅膀表面形成水滴時(shí),鱗片之間的間隙可以幫助水滴聚集,從而滑落。
把鱗片放大后,我們能發(fā)現(xiàn)其表面并不光滑,粗糙的樣子很像齒輪,上面有一條條凸起的細(xì)線。凸起的細(xì)線像是齒輪上的齒牙,這種齒牙直徑還不到頭發(fā)絲的千分之一,屬于納米級(jí)別。
當(dāng)雨滴落到鱗片上,比針頭還細(xì)的齒牙會(huì)像扎破氣球一樣,將雨滴分解成很多小水滴,這樣就會(huì)大大減輕雨水對(duì)蝴蝶翅膀的沖擊力,并且減少蝴蝶翅膀與雨水的接觸面積。同時(shí),這樣的結(jié)構(gòu)還形成了引導(dǎo)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(diǎn)一旦打在蝴蝶身上,只會(huì)跟它擦肩而過(guò),而不會(huì)淋濕蝴蝶。
不過(guò),如果真的遇上長(zhǎng)時(shí)間的狂風(fēng)暴雨,小小的蝴蝶還是沒(méi)辦法抵抗住大自然的力量,它們會(huì)尋找避雨的地方,并且會(huì)收攏翅膀以保護(hù)自己的身體免受雨水的侵襲。
蝴蝶翅膀的納米級(jí)鱗片,能對(duì)水滴產(chǎn)生發(fā)散性的排斥作用??茖W(xué)家們借助這一原理研制出了超疏水涂料。但目前該材料制作成本高、工藝繁瑣,限制了其大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。如果這種超疏水涂料解決了制造成本和制備工藝等問(wèn)題,將會(huì)拓寬其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,給人類帶來(lái)極大的便利。
(作者系湖南師范大學(xué)樹(shù)達(dá)學(xué)院學(xué)生,指導(dǎo)教師為湖南師范大學(xué)肖榮、鄧樂(lè)兮)
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