作者:Jan-Henning Dirks 来源:《PLoS综合》 发布时间:2012-8-28 10:32:06
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研究破解昆虫翅膀强韧机制

 
翅脉让昆虫的翅膀十分强韧。图片来源:africapoint.net
 
昆虫薄如轻纱的翅膀非常强健,在承受弯曲、扭转、折弯和摇摆所产生的数百万倍的压力下仍然能保持完整,原因是什么?最近,一项新研究显示,昆虫翅膀十分坚韧的源头正是交错在翅膀上的翅脉。
 
为了解开昆虫翅膀上的秘密,研究人员使用与用于检验飞机零件相似的试验方法以找出昆虫翅膀脉络中的奥秘。他们将沙漠蝗虫—— 一种能持续数日迁徙并可覆盖数千公里范围的害虫——的尾翼节片固定在微小框架内,并持续拉伸这段翅膀直到它被撕裂。
 
不出所料,蝗虫翅膀脉络间的薄膜对裂纹扩展丝毫没有抵抗力。这些薄膜大约有1.7微米到3.7微米的厚度,主要是由交叉结合的蛋白质组成。但是,当裂缝蔓延到翅脉时,其蔓延速度会明显变慢甚至停止。
 
对此,研究人员表示,总得来说,翅脉能够将昆虫翅膀对裂纹扩展的抵抗力提高50%。相关研究成果在线发表于近期的《公共科学图书馆—综合》网络版上。
 
虽然之前就有科学家提出,这些翅脉可能充当了裂纹扩展藩篱的角色,而这项新实验是首次提供证据支持了这一观点。
 
另外,这些新发现将能够帮助工程师们设计出更好、更轻便,但却十分强壮、耐用的机翼,以便用于那些小型飞行器上,帮助其完成人类和陆地车辆在那些危险环境中无法完成的工作。(来源:中国科学报)
 
 
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