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秋風人分立,幾陣蝶MD224CH。
雨天絕大多數蜻蜓都躲在樹枝下躲雨,但長著那雙絢麗尾巴的藍nHO卻會在雨中翱翔。
落在你身上的雨滴顯而易見,但反之亦然滴雨,落在蜻蜓身上卻能導致非常大的危害。常用的藍nHO平均值運動量為2~3克,而水滴的平均值總重量是70mg。滴河水落在藍nHO的尾巴上,相等于兩個桌球所以重的排球砸在你的身上。
藍nHO為何能反抗住沈重的排球壓制,在水滴中悠揚呢?那個難題的標準答案藏在蜻蜓尾巴下面,那一塊塊像污垢那樣的斑點里。
藍nHO是蜻蜓界里的大個頭,個頭最大的藍nHO鋪開尾巴后,寬度達到20厘米,能覆蓋住你的整個手掌。它的尾巴上有百萬顆微小的斑點,這些斑點不僅給蜻蜓調配出一對,會變色會閃光的夢幻尾巴,還給蜻蜓編織出一件,世界上防塵能力最強的高科技雨衣。
藍nHO的學名叫Morpho,跟希臘神話中,象征愛與美的女神阿芙洛狄蒂同名。藍nHO是世界上最美麗的蜻蜓,也是最會變色的蜻蜓,每次在陽光里扇動一下尾巴,就能變換一種顏色,不僅能變幻出深深淺淺的藍色,還能變成綠色、紫色,閃爍著金屬般的光澤。夢幻蜻蜓的尾巴閃亮耀眼,滑翔機上的飛行員,在低空飛行時,甚至能看見1公里以外的藍色蜻蜓。
更厲害的是,斑點上微小的納米結構,不僅有調配色彩的魔力,還有最高超的防塵能力。
放大蜻蜓的尾巴,可以看見斑點的細節。斑點并不是隨意粘貼在尾巴上,而是像樹枝那樣長在尾巴上。一排排的斑點整整齊齊地疊加排列,跟屋頂的瓦片那樣,按照前后順序覆蓋住整個尾巴。蜻蜓的斑點比屋頂瓦片要精致得多,它根本不會吸水,河水澆不濕斑點。
接著放大細節,你會看見斑點表面并不光滑,下面有一條條凸起的細線。粗糙表面像兩個齒輪,凸起的細線是齒輪上的齒牙,納米級的齒牙直徑還不到頭發絲的1‰。
自然界里,我們最熟悉的防塵金屬材料是荷葉。河水滴落在荷葉上,只會滾來滾去,滾成兩個大排球,卻始終不能淋濕荷葉。荷葉不會吸水的特性,跟蜻蜓不會濕身的天賦類似。荷葉葉面上也有一層納米級別的小柱子,河水只是落在柱子的頂端,大大減少了水滴跟葉面的接觸面積。不過,反之亦然是防塵金屬材料,蜻蜓比荷葉更強悍。
來看圖片對比,左邊是吸水金屬材料,中間是類似荷葉的防塵金屬材料,右邊是類似斑點的防塵金屬材料。滴水落在防塵金屬材料上會產生反彈,被金屬材料分解成小水滴的反彈速度,比整個大水滴的反彈速度要快一倍,也就是說,分解成小水滴后,水接觸到金屬材料的時間更短。
水滴在金屬材料表面上的停留時間越短,越不容易淋濕金屬材料。揭開了藍nHO尾巴比荷葉更加防塵的秘密之后,麻省理工學院團隊,研制出迄今為止,世界上最防塵的金屬材料。
海拔7000米以下的對流層,時常分布著零度以下的過冷水滴,過冷水滴撞擊到飛機上,會迅速凍結成冰。厚實的冰層凍結在飛機機翼上,會改變機翼形狀,減少飛行升力,增加飛行阻力,甚至會導致嚴重的飛行事故。航空界把飛機結冰列為,影響飛行的6大氣象因素之一。
但是如果用防塵新金屬材料制造飛機,再也不用擔心機翼結冰的隱患了。過冷水滴剛剛蹭到飛機外殼,還沒來得及結冰,就會滾落下去。穿越云層的飛機,就像在雨中飛行的蜻蜓,漫步在萬千雨絲之中,卻滴水不沾,不會濕身也不怕結冰。
以前設計的防塵金屬材料,絕大多數都像給汽車打蠟那樣,涂抹一層防塵涂層,經不住磨損或是高溫的考驗。現在把防塵結構直接刻畫在金屬材料表面,大大增強了金屬材料的耐用性。防塵結構的應用范圍很廣,比如刻畫在風力發電機的渦輪葉片上,可以顯著提高發電效率。另外,防塵結構還能用在紡織面料上,作出超級防塵的帳篷、沖鋒衣,還有醫護工作者的防護服。
還是那句老話,自然界一直走在我們的前面。哪怕是一只弱不禁風的蜻蜓,也有那雙高科技的尾巴,引領我們制造出世界上最防塵的金屬材料。
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