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蝉类昆虫翅表疏水性研究获进展

  蝉翼翅疏水性研究进展

  疏水性是指物体的表面具有排斥水的性能的能力。超疏水性是指当水接触角大于150°时形成的接触角疏水性能。由于超疏水材料在工农业生产,国防建设和人们的日常生活中具有极其广泛的应用前景,因此寻求,开发和开发高性能的新型疏水材料一直是科学家关注的话题,仿生学领域是多年研究的热点之一,翅膀是昆虫的重要飞行器官,也是重要的保护器官,许多昆虫翅膀表具有不光滑的微纳结构,是其超疏水性能。以中国科学院动物研究所研究员梁爱萍为团队,利用光学视频接触角测量和环境扫描电镜(ESEM)观察和测量了各种蝉昆虫水滴的静态接触角和纳米结构, ),并用X射线光电子能谱仪(XP)测定了几种翅台的化学成分S)。发现蝉翼蝉的疏水性差异较大。翼状体的疏水性由其表面上的纳米级形貌(主要是乳头)和化学成分(主要是蜡状)决定。翼乳头形状疏水性不同,翼表疏水性均匀;乳突基部直径,基部间距和乳突高度三个参数对翼表疏水性起到显着的作用,乳突基部直径为141鳍片表为±5 nm,基部间距为46±4 nm,乳突高度为391± 24纳米表现出最强的疏水性。机翼上水滴的滑动实验表明,当机翼表的蜡型损坏时,具有强疏水性翼面的水滴容易滚落,疏水性翼台变为亲水性。本研究结果为仿生超疏水自洁材料的设计和开发提供了基础数据和参考。上述发现发表在“国际实验生物学杂志”上(Sun,M.,Watson,GS,Zheng,Y.,Watson,JA Liang,A.2009。Wetting properties on nanostructured surfaces of cicada wings.J.Exp (19):3148-3155)。本研究由中国科学院动物研究所资助,三个创新的前沿布局项目。 (来源:中国科学院动物研究所)

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