Mircea Costina/Shutterstock
มันค่อนข้างน่าตกใจเมื่อน้ำฝนที่มีไขมันเป็นพิเศษจับคุณเข้าตาดังนั้นคุณสามารถจินตนาการได้ว่าการสำรวจฝนที่ตกลงมาอย่างน่ากลัวเป็นอย่างไรแมลงบินต้องเป็น. งานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่ในการดำเนินการของ National Academy of Sciencesแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างจุลภาคในพืชและปีกของแมลงเช่นผีเสื้อที่มีเม็ดฝนแตกอย่างมีประสิทธิภาพลดเวลาสัมผัสระหว่างหยดน้ำและปีกหรือพื้นผิวใบ
เพื่อตรวจสอบว่าพื้นผิวปีกที่แตกต่างกันมีปฏิสัมพันธ์กับเม็ดฝนที่ร่วงหล่นนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ใช้กล้องความเร็วสูงที่จับภาพระหว่าง 5,000 ถึง 20,000 เฟรมต่อวินาทีเพื่อดูว่าหยดปฏิกิริยากับปีกของผีเสื้อผีเสื้อแมลงวันแมลงปอ
“ [การโดนโจมตี] Raindrops เป็นเหตุการณ์ที่อันตรายที่สุดสำหรับสัตว์เล็กชนิดนี้” Sunghwan Jung ผู้เขียนอาวุโสกล่าวในคำแถลงการสังเกตน้ำหนักสัมพัทธ์ของน้ำฝนที่กระทบปีกผีเสื้อจะคล้ายกับลูกโบว์ลิ่งที่ตกลงมาจากท้องฟ้าบนมนุษย์
การสังเกตของพวกเขาเปิดเผยว่าเมื่อหยดชนกับใบไม้หรือปีกผีเสื้อมันจะพบกับการกระแทกด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือแหลมที่สร้างคลื่นกระแทกผ่านร่างกายขนาดเล็กของน้ำ คลื่นเหล่านี้ปะทะกันทำให้เกิดการลดลงของการลดลงดังนั้นจึงมีความหนาที่แตกต่างกันในระดับเสียง การกระแทกและแหลมจากนั้นก็ทำให้การหล่นลดลงโดยการโผล่ผ่านน้ำและทำให้แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย จากนั้นพวกเขาใช้พื้นผิวเทียมเพื่อดูว่าพวกเขาสามารถทำซ้ำการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวโดยการเลียนแบบ spikes พื้นผิวหรือไม่
ด้วยการสร้างชั้นแว็กซ์โครงสร้างระดับนาโนที่อยู่ด้านบนของพื้นผิวสังเคราะห์นักวิจัยสามารถขับไล่น้ำซึ่งเมื่อรวมกับ spikes พื้นผิวสลายหยดน้ำหมายความว่าพวกเขาสามารถลดเวลาสัมผัสระหว่างปีกสังเคราะห์หรือปีกผีเสื้อได้มากถึง 70 เปอร์เซ็นต์ การลดลงของเวลาสัมผัสเช่นนี้จะช่วยลดปริมาณความร้อนที่ถ่ายโอนเมื่อบินและยังไม่ได้รับแรงผลักดัน การปรับตัวนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับนกที่ไม่ต้องการสูญเสียความร้อนในขณะที่อยู่ในเที่ยวบินหรือแมลงที่ต้องการรักษาความสามารถในการซ้อมรบกลางอากาศเพื่อหลบหนีนักล่า
ทีมหวังที่จะสามารถใช้โครงสร้างสองระดับนี้ในการสร้างพื้นผิวประดิษฐ์เพื่อใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์และนวัตกรรม นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่มีการใช้คุณสมบัติของพืชและสัตว์เพื่อสร้างวัสดุที่ดีกว่าเช่นโรงงานดอกบัวซึ่งมีใบไม้ที่ใช้น้ำขับไล่ถูกใช้เพื่อกำหนดวัสดุนาโนที่มีน้ำซุปเปอร์ไฮโดรโฟบิกที่สามารถทำหน้าที่เป็นสารพิษสำหรับเสื้อผ้าป้องกันน้ำได้
-
