向大自然精妙“去污法”學習，昆蟲翅膀激發出新的自清潔技術 世界觀天下

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科技日報記者?張夢然

發表在最新一期《納米快報》上的研究表明，學習昆蟲如何使用水滴清洗身體污垢和污染物，將有助于提高自清潔設備的性能。

水滴從蟬的翅膀上帶走污染物。圖片來源：《納米快報》

許多生物，包括蟬、壁虎和蓮花植物，都進化出了防水的蠟質表面，晨露在它們體表能形成完美的圓形水滴。最近，研究人員揭示了這些液滴從昆蟲翅膀和植物表面相遇、跳躍和滾動以帶走微小污染物的精確機制。類似方法可用于改進人造自清潔設備的設計和功能，包括太陽能電池板、汽車擋風玻璃和生物傳感器的涂層。

英國愛丁堡大學工程學院團隊觀察了自清潔機制如何在蟬的翅膀上發揮作用。通過使用由超級計算機ARCHER2驅動的模擬，他們發現污染物的去除方式取決于水滴、污染物和昆蟲翅膀表面分子之間的吸引力。

結果表明，當水滴的力大于將污染物固定在表面的力時，污染物會被液滴吸收，液滴從蟬的翅膀上滾落或跳下；而在其他情況下，大量液滴合并在一起產生的提升力會將污染物從翅膀上彈射出來，形成不可思議的液滴形狀，類似于熱氣球。

研究人員詳細了解了自然界如何在不使用電源的情況下去除表面污染，揭示了這一過程所需的關鍵參數。這項工作對于未來自清潔領域新實驗的開發具有廣泛的影響，為在電子和生物傳感器中利用精密裝配開辟了新的途徑。

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