蜜蜂能减少摩擦的毛发或有助于科研人员打造出更持久的设备

2021年06月11日 08:10 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,当蜜蜂从花朵中采集花粉和花蜜时,它们会反复地弯曲和伸直腹部--但摩擦却很小。科学家们现在已经发现了是什么使这成为可能,并且这种机制可以应用到人类技术中。在北京理工大学Jieliang Zhao和清华大学Shaoze Yan的带领下,一组中国科学家最近研究了构成蜜蜂腹部外骨骼的重叠外板。

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尽管当腹部弯曲时,这些外板会相互滑动,但几乎没有磨损的迹象。

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研究人员利用扫描电子显微镜观察到外板的外表面覆盖着细小的分支毛发。为了观察这些毛发是否会减少摩擦,科学家们继续在两个表面上移动一个外骨骼部分--一个表面上覆盖着毛发,另一个表面没有。

结果显示,当给定载荷作用于管片时,毛状表面产生的摩擦量明显小于无毛表面产生的摩擦量。同时,随着载荷的增加,无毛表面的摩擦力也相应增大,而与有毛表面的摩擦力几乎没有变化。

基于这些发现,科学家们确定,在腹部运动(正常的采花活动的一部分)期间,这些毛发减少了约60%的磨损。这不仅让外骨骼板持续更长的时间也减少了弯曲腹部所需的能量从而让蜜蜂觅食的时间更长。

现在,人们希望类似的合成微结构最终能被整合到更持久、更节能的设备中,如用于软机器人的致动器和铰链。

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