這個故事於5月1日上午11:16更新。
（ISNS） - 隨著今年春天在美國東北部的整個地面上蠕動17年，他們將重新出現進入一個了解它們的世界。現在，研究人員發現他們的翅膀的設計可能會導致污穢在露水的幫助下立即跳下，這可能有助於帶來更好的人造自我清潔材料。
科學家知道，蟬翅是超水或超水。這與僅僅是避開水或疏水的許多物質不同 - 例如，油和水不混合。但是，許多表面（例如蓮花葉）可以通過覆蓋微觀的凸起來使自己更加耐水，因此水滴可以像神秘主義者可以躺在指甲床上一樣漂浮在頂部。例如，西卡達翅膀被一排蠟錐覆蓋，大約200納米或十億分之一的高度。相比之下，人的平均頭髮約為100微米或百萬分之一米。
當它下雨時，西卡達翅膀的超吞噬性質可以幫助它們清潔 - 滴下來或濺出它們可以去除土壤，灰塵，花粉和微生物。但是，如果沒有降雨，尤其是在四到六週的成年蟬死之前必須生活在地面上，該怎麼辦？
現在，科學家發現不需要降雨以保持蟬翅膀清潔。顯然，給定露水，污垢可以簡單地跳下它們。
北卡羅來納州達勒姆市杜克大學的機械工程師Chuan-Hua Chen及其同事正在研究許多天然和人造的超級養肥料表面，當時他們發現有時會滴水迅速消失。這些行為多年來一直被這種行為感到驚訝，直到他們從不同的角度進行觀察 - 他們使用高速攝像機從這些材料的側面觀看液滴，而不是從上面觀察。
陳回憶說：“那是我們看到他們向上跳躍的時候。”
科學家發現，當這些表面暴露於水蒸氣時，露水會凝結在它們上。當液滴融合在一起時，合併後的掉落後跳出了超水量的表面。這些滴劑，每滴幾微米至幾百微米寬，可以跳到空中幾毫米。
陳說：“從那以後，我們發現這種情況幾乎在所有普通的超級吞噬表面上都會發生。” “如果您取一片蓮花葉或其他許多超級水域的表面中的任何一個，然後將其冷卻在冰箱中，然後將其放出，因為它的空氣凝結中的濕度，您可以裸露的眼睛看到水滴會跳入空中。”
當小水滴在超水避難的表面上結合在一起時，單個較大的液滴結果的表面積比原始零件少。陳解釋說，因此，不再需要使水面上的水變平的能量一旦被釋放出來，較小的液滴就會向上彈出。
陳說：“這些發現表明，超級吞噬表面不需要重力驅動的水即可將污染物帶走 - 跳滴可以這樣做。”
馬薩諸塞州理工學院的機械工程師伊夫琳·王（Evelyn Wang）說：“這是一項偉大的作品，突出了一種尚未考慮自我清潔的機制。”
Chen和他的同事發現，跳躍的液滴可以從CICADA翅膀上去除高達100微米的玻璃，塑料或花粉顆粒，其中包括無法通過機翼振動或風流無法清除的污染物。
陳說：“大多數情況下，蟬垂直懸掛在樹木上，這意味著一旦凝結，重力或空氣就會帶走它們。” “在最壞的情況下，機翼與地面平行，但即使到那時，液滴也不會直接跳，但總是有水平的動力。在掉下來後，它們倒下了，它們再次跳回去，幾次跳躍，他們從機翼的邊緣跳了出來。”
這些發現不僅可以幫助解釋奇卡達翅膀如何保持清潔的奧秘，而且還可以導致改善人工自我清潔材料。陳說，跳起來的液滴還可以幫助消除發電廠的熱量。
王說：“我認為這項工作非常令人興奮，並通過跳躍機制顯示了各種可能性和應用。”
陳和他的同事詳細介紹了他們的調查結果4月29日在美國國家科學院期刊會議錄中。
編者註：這個故事已以正確的CICADA圖像進行了更新。
查爾斯·喬（Charles Q. Choi）是位於紐約市的自由科學作家，曾為《紐約時報》，《科學美國人》，《連線》，《科學》，《科學》，《自然》和許多其他新聞媒體撰寫過撰寫。
內部科學新聞服務得到美國物理研究所的支持。
