科學家發現飛蛾翅膀可作為天然隱形聲學超材料
2020-12-06 電子發燒友科學家發現飛蛾翅膀可作為天然隱形聲學超材料
科技日報 發表於 2020-11-30 11:32:35
據《美國國家科學院院刊》近日報導，英國研究人員發現了飛蛾翅膀的精確構造，正是這種構造使該物種能夠逃脫6500萬年前的「進化軍備競賽」中最麻煩的捕食者。布裡斯託大學生物科學學院的研究小組使用包括機載橫截面成像、聲學力學和折光儀在內的一系列分析技術，發現蛾翼上非常薄的鱗片層已經演化出非凡的超聲吸收特性，從而為躲避蝙蝠的回聲探測提供了隱形的聲學偽裝。
更加引人注目的發現是，研究人員確定了首個已知的天然發生的聲學超材料。傳統上，超材料被描述為一種人造複合材料，該材料經過工程設計以顯示出超過自然界中可用的物理性能。天然存在的超材料非常稀少，在聲學領域從未有過描述。
今年早些時候，行為聲學和感官生態學專家馬克·霍爾德裡德博士及其合作研究人員報告說，聾蛾在身體上可發展出超聲波吸收鱗片，從而使它們能夠吸收蝙蝠用來檢測它們的傳入聲能的85％。
生存的需要意味著飛蛾會進化出1.5毫米深的鱗片防護屏障，該屏障可用作多孔吸聲材料。但是，這種保護性屏障不能在蛾翼上起作用，因為蛾翼的厚度增加會阻礙飛蛾的飛行能力。聲學超材料的一個關鍵特徵是，它們要比作用於其上的聲音的波長小得多，從而使其比傳統構造的吸聲器薄得多。
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