研究發現凹凸不平的身體讓甲蟲從空氣獲取水

　　 為了在非洲西南部干旱的荒野中生存，納米布沙漠甲蟲能從稀薄的空氣中獲取水分。這種藍莓大小的昆蟲將其凹凸不平的身體迎風傾斜，讓霧滴積聚并從翅膀上滴入嘴里。

　　多年來，科學家一直試圖了解這種昆蟲的秘密，以便為缺水地區提供干凈的水。現在，一組研究人員對這種昆蟲的身體結構如何幫助它收集水分有了更深入的了解。

　　當納米布沙漠甲蟲“曬太陽”時，水滴打在它的腹部，然后滾下身體。研究人員花了幾十年時間試圖發現這種昆蟲的表面如何將液滴輸送到嘴里。但首先，甲蟲必須收集液滴。因此，美國俄亥俄州阿克倫大學物理學家 Hunter King和同事轉而關注甲蟲的形狀和質地如何增加其能從空氣中捕捉到的水滴數量。

　　研究人員使用3D打印技術創造了幾種表面紋理各異的球體——凹凸不平、有溝槽、平滑，并在一個專門設計的風洞中進行了測試，看它們能從霧蒙蒙的微風中獲取多少水。他們發現，凹凸不平的表面是霧“磁鐵”；一個表面有1毫米大小團塊的球體捕獲液滴的效率幾乎是光滑球體的2.5倍。

　　為了了解微觀層面上發生了什么，King聯系了動物運動專家Mattia Gazzola及其在伊利諾伊大學厄巴納分校的研究生Fan Kiat Chan。研究人員建立了一個計算機模型，以觀察水滴上不同的水動力是如何使水滴或多或少黏在球體表面紋理上的。

　　研究小組發現，一個重要因素是表面的潤滑程度。如果總是有一層薄薄的水，水滴就不太可能附著在上面。研究人員近日在華盛頓西雅圖舉行的美國物理學會流體動力學分部年會上報告說，表面的微觀結構（在微米級別上的光滑或粗糙程度）能影響液滴的行為。

　　如果研究人員能夠利用這些特性創造出更有效的甲蟲材料，工程師就能設計出一種用于難民營帳篷的集水裝置。它可以捕捉風中的水滴，也可以制成一個瓶子，利用空氣中的水進行自動補充。