无可否认,有些朋友的确是比较讨厌虫子这种生物,但在昆虫学小小的身体里面,我们的确能够感受到很多不同的,和仿生学、物理学等相关学科有关联的一系列知识。最近,斯坦福生物工程助理教授Manu Prakash和他的学生们进行了一项研究,在高速摄像机帮助分析之下,水百合甲虫的速度能够达到176公里/小时,这要比起很多小排量家用轿车的速度都要快了。 对于很多人来说,一只小昆虫能够达到这样的速度,还真是有点让人难以置信。幸好它不能够持续飞行太久,不然这真的是太恐怖了。那么另外一个疑问又会在大家的心目中升起:拥有如此快的速度,是怎样平稳地飞行和降落的呢?Manu Prakash和它的团队研究后发现,水百合甲虫很是聪明地利用了一种大自然常见的缓冲剂:水面。 事实上,物理学家早已弄清表面张力的成因。水分子总是试图降低与其他类型分子的联系,因此当有外部力量使水的表面发生变形时,被迫发生位移的水分子将努力回到原来位置,维持最小势能状态。在这种情况下,水分子就像胶水一样,除非干扰者本身对水分子有更强的吸引力。 而水百合甲虫正是合理运用了这种表面张力,这使得它能够在水面上完成一系列的动作:它们的指尖会接触水的表面,充分利用水面的张力。然后它们举起腿同时翅膀会扇动,看上去像是在水面上能够站立一样。不得不说这样的动作看起来是挺有娱乐性的,但在当中蕴含了充足的科学原理。 虽然这看起来像是然并卵的东西,然而这对于人类如何充分利用水面进行各种滑落缓冲具有一定的参考意义。也许以后不仅是能够用在飞机在水面上起降,可能会有一只机器人能够像水百合甲虫这样来起降,这对于我们日后的生活将有足够浮想联翩的潜力。 |