【工业之美】从白蚁翅膀上获得灵感，日本发明从雾中收集水分的新薄膜

记者 | 徐宁

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在自然界中，许多植物和昆虫都有着结构特殊的表面。有一种生活在澳大利亚的白蚁，为避免天敌，它们常常会在雨季飞行。

这主要得益于它们翼翅上的精细特殊构造。这种构造被称为“双重湿润性"，能最大限度地减少翅膀与水滴间的相互作用，在雨天也能有效地帮助白蚁控制飞行。

日本龙谷大学等机构研究人员由此产生灵感，发明了一种新薄膜。它有望用于开发表面自净材料，不需要人工清洁就可保持物体表面干净；或用于从雾气中收集水分。

8月6日，英国《化学通讯》（Chemical Communications）杂志刊登了这一研究成果。

研究论文显示，白蚁的翼翅表面覆盖着两种大小不一的突起，一种是长约50μm、宽约1μm的毛状突起，另一种是高约5-6μm的星状突起。

这些毛状突起可排斥大水滴，保护翼膜不受影响。星状突起则可在翼膜表面吸附微小雾滴，雾滴形成水滴后，再将水滴弹掉。

为模拟白蚁翼膜的这种表面构造。研究人员用光诱导晶体生长技术将两种二芳基乙烯分子混合起来，制造了一种结晶薄膜。

二芳基乙烯衍分子是著名的光致变色化合物，其光致变色性能，如同分异构体的热稳定性，甚至在结晶状态下也具有较高的光活性，在光致变色材料中具有优异的性能。

研究人员观察到，两种二芳基乙烯的微晶表面经紫外线照射后，会有两种不同尺寸的针状晶体生长。如图1所示，当紫外线照射到1o的微晶膜后，会形成尺寸较大的1c针状晶体，这种晶状体具有排水性。

但在2o的微晶膜上持续地进行紫外线照射，当温度到达30℃时，微晶膜形成了尺寸较小的2c晶体。这种晶状体可以捕捉雾状水滴，等雾状水滴汇集变大后，又可将其反弹掉。

最后，研究人员制作了由这两种二芳基乙烯混合物组成的微晶薄膜。他们观察到，这种薄膜和白蚁翅膀类似，它既能捕获雾状水滴又能排斥雨状水滴。

研究人员称，这一微晶薄膜能够吸附自然界中雾滴，即直径100μm以下的水滴，并形成更大的水滴供收集和利用。

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