对于人类而言，大雨滴头殴打脸只是一个烦恼。但是，对于小巧而细腻的生物（例如蝴蝶），雨水滴相当于一个被保龄球从天空中掉下来的人。哎哟。
“ [被雨滴打击是这种小动物的最危险事件，”说来自纽约康奈尔大学的生物与环境工程师Sunghwan“ Sunny” Jung。
Jung解释说，仅撞击的力量并不是雨滴造成脆弱的生物的唯一问题。雨水会对昆虫的飞行势头造成严重破坏，并可以剥夺其温暖的鸟类，因此限制与每种雨滴接触的时间对许多动物至关重要。
Seungho Kim，Jung及其同事仔细研究了不同的动物和植物如何减轻这种潜在的危险。他们使用了一台高速摄像头，每秒捕获5,000至20,000帧在5,000到20,000帧之间，以观察水掉落在蝴蝶，飞蛾，蜻蜓，甘耐特羽毛和katsura叶上的影响。
先前的研究对降速的降速效果远低得多，远低于真实的雨滴 - 每秒可达10米（33英尺）。在这个新研究该团队以高速向受试者放水，并记录了发挥作用的不同影响动态。
他们观察到，当滴与叶子或蝴蝶翅的表面相撞时，它落在微观凸起或尖峰上，从而通过微型水体产生类似冲击波的波。这些波互相干扰，导致液滴在扩散时形成皱纹的图案，其体积的厚度不同。
然后，就像滴掉即将弹跳一样，波浪效应使机翼表面上的尖峰可以通过水膜直接戳孔，从而将滴掉成微小的碎片。 （通过将水滴到模仿表面尖峰的人造表面上进一步研究。）
超级吞噬表面上影响后波纹滴的图。 （Kim等人，PNA，2020年）
这些天然表面上的纳米级结构蜡层有助于排斥水。这与滴剂的碎裂一起，将液体和表面之间的接触时间降低了70％，研究人员发现。
反过来，这减少了热量和动量转移的量。对于需要保留肌肉温暖才能飞行并逃脱掠食者的昆虫，这将产生巨大的影响。
“通过拥有这些两层结构 - 一个微观（粗糙的颠簸结构）和另一个纳米级（蜡结构），”解释Jung，这些生物“可以具有超疏水性[依赖水的表面]。”
（康奈尔大学）
Kim及其同事还抓住了这些零散的雨片走私致病真菌孢子 - 揭示了真菌如何使用植物防御力来增强自己的分散能力。
“这是第一项了解高速雨滴如何影响这些天然疏水表面的研究，”说荣格。
这种对蝴蝶翅膀上的微尖刺的了解增强就像受莲花叶子启发的衣服上的防水涂料一样。
“这类表面有一个巨大的市场，”说荣格，但是如果您想制作“受此材料启发的工程产品，耐用性是最大的问题”。
这项研究发表在国家科学院论文集。
