賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明，葉蟬是一種常見的后院昆蟲，它們會(huì)分泌微小的神秘顆粒并將其包裹在自己的身體中，這些顆?？梢詾橄乱淮夹g(shù)提供靈感和指導(dǎo)。
首先，該團(tuán)隊(duì)精確地復(fù)制了這些顆粒(稱為溴化體)的復(fù)雜幾何形狀，并闡明了它們?nèi)绾挝湛梢姽夂妥贤饩€的更好理解。
機(jī)械工程和生物醫(yī)學(xué)工程教授 Tak-Sing Wong 表示，這可能有助于開發(fā)仿生光學(xué)材料，其應(yīng)用范圍從隱形隱形裝置到涂層，以更有效地收集太陽能。黃領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
這種獨(dú)特的微小顆粒具有不尋常的足球狀幾何形狀，并帶有空腔，自 20 世紀(jì) 50 年代以來，它們對昆蟲的確切用途一直是科學(xué)家們的一個(gè)謎。2017 年，Wong 領(lǐng)導(dǎo)了賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)率先創(chuàng)建了溴化體的基本合成版本，以更好地了解其功能。
“這一發(fā)現(xiàn)對于技術(shù)創(chuàng)新非常有用，”機(jī)械工程博士后學(xué)者、該研究的主要作者林王說。“通過調(diào)節(jié)表面光反射的新策略，我們也許能夠隱藏人類或機(jī)器的熱信號。也許有一天，人們可以根據(jù)葉蟬使用的技巧開發(fā)出熱隱形斗篷。我們的工作展示了如何理解自然可以幫助我們開發(fā)現(xiàn)代技術(shù)。”
王接著解釋說，盡管科學(xué)家們對支氣管體粒子的了解已有四分之三個(gè)世紀(jì)了，但由于粒子幾何形狀的復(fù)雜性，在實(shí)驗(yàn)室中制造它們一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。
“目前還不清楚為什么葉蟬會(huì)產(chǎn)生具有如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)的顆粒，”王說，“我們在實(shí)驗(yàn)室中利用高科技3D打印方法成功地制造了這些支氣管體。我們發(fā)現(xiàn)這些實(shí)驗(yàn)室制造的顆粒可以減少光線反射率高達(dá) 94%。這是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@是我們第一次看到大自然做這樣的事情，它使用空心粒子以如此特定的方式控制光。”
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