透明的翅膀也堅韌

2021-01-17 大科技雜誌社

如果要我們寫出幾個描寫昆蟲翅膀特徵的形容詞,透明、輕薄以及易碎裂一定是很多人的首選對象。那些在陽光下甚至可以反射光亮的透明薄翼,的確是又薄又輕,然而卻並不容易碎裂。

在炎熱的沙漠中,生活著一種號稱「昆蟲中的馬拉松選手」的蝗蟲,它們可以憑藉自己僅有人類髮絲厚度十分之一的翅膀,飛越整片沙漠,甚至橫跨大洋。在每次旅途當中,它們的翅膀都要扇動千百億次,卻不會因此而破損,這其中的奧秘究竟在哪呢?

科學家們在之前曾經猜測過,昆蟲的翅膀之所以如此堅固,和構成翅膀的材料——角質層有很大的關係。作為自然界中最常見的生物材料之一,角質層的硬度可以躋身世界上最堅固材料的前列,就是因為角質層的存在,昆蟲的四肢才能比人腿更堅硬。可是科學家在研究了昆蟲的翅膀後,發現昆蟲翅膀上的薄膜並沒有人們之前猜測的那麼堅固,至少比起昆蟲的腿部來說,要弱得多。

那麼到底是什麼原因讓昆蟲的翅膀如此不易破損呢?科學家在觀察了無數次錄像之後,終於找到了答案。

如果你小時候曾經抓過蜻蜓,你就一定會記得,蜻蜓長而透明的翅膀上並非光滑透亮的,而是布滿了交錯的翅脈。這些脈絡密密麻麻地分部在昆蟲的翅膀上,將翅膀分割成一個又一個的小格子,而正是這些微小的格子使昆蟲翅膀的韌性增加了足足50%。

這其中的原理和輪船底部的防水艙非常類似。我們都知道,一般的大型輪船的最下一層都是要布置防水艙的,也就是將艙底設置一些隔斷,分成一些小艙。這樣一來,如果大船遭遇劇烈碰撞而導致船底開裂,進水的也只是某一個防水艙而已,而其餘的部分可以不受影響,輪船也仍然可以正常行駛。

昆蟲的翅膀之所以堅韌無比,也是因為其翅脈起到了防水艙的作用,這樣一來,即使翅膀受到了傷害,也能把傷害限制在最小範圍呢。

不過昆蟲翅膀上的翅脈也並非越多越好。因為翅脈過多會增加翅膀的重量,使昆蟲飛行起來更加費勁。因此大自然讓昆蟲翅膀上的翅脈分布找到了一個最佳點,就是說,當一部分翅膀被破壞時,翅脈的分布正好能阻止裂紋的延伸就行了,不會再有更多的翅脈產生。

如果能夠合理利用仿生學的技術原理,或許人類在不久的將來也能夠創造出像昆蟲一樣堅韌又好用的「翅膀」。

相關焦點

  • 蝴蝶翅膀,也有透明的
    如果它們因某些原因導致鱗片脫落,比如被拿在手裡搓掉了粉,就會看見翅膀呈半透明的薄膜質。環境不好,飽經風霜和天敵蹂躪也會導致翅膀掉粉或殘缺,讓鑑定的人很頭疼。不過在鱗翅目中,有許多種類,翅膀天生就無鱗片,完全半透明或透明。或大部分面積無鱗片,或局部無鱗片,形成一扇窗戶的造型。下面就來介紹一些不喜歡搽粉的種類。透明的蝴蝶有哪些?
  • 令人難以置信的透明翅膀的蝴蝶
    玻璃翼蝴蝶翅膀透明,跨度5.6至6.1釐米。這隻蝴蝶最常見的英文名字是玻璃翼蝴蝶,它的西班牙名字是「Spejitos」,意思是「小鏡子」。它的翅膀之間的組織看起來像玻璃,因為它缺乏在其他蝴蝶中發現的彩色鱗片。
  • 中南美洲有一種透明的蝴蝶,翅膀像玻璃透明,卻發出臭味噁心敵人
    其中在中南美洲就有一種奇特的蝴蝶,是體色透明的蝴蝶,翅膀像玻璃般透明的——寬紋黑脈綃蝶。 寬紋黑脈綃蝶的翅膀是不是完全透明的,還有一些其它色彩,身體顏色暗淡,所以是半透明的生物,不像大自然中有一些生物是完全透明的,例如透明蛙,透明魚等
  • 透明之翼--你見過翅膀像透明玻璃一樣的蝴蝶嗎?
    你見過翅膀像透明玻璃一樣的蝴蝶嗎?你也許會認為這種生物是虛構的或者是經過圖片處理的,但事實上它確實是存在的。這種名為Greta oto的蝴蝶主要存在於美洲中部,它們的翅膀半透明並有光澤,這樣超現實的外觀絕對令人驚嘆與著迷。這在大自然中去識別它們,應該難度不小吧。
  • 最美麗昆蟲 擁有透明翅膀的玻璃翼蝴蝶
    這種原產於中美洲和南美洲的神奇蝴蝶,它們最隱蔽也最吸引人的特徵,是那雙透明的像窗戶一樣的翅膀。這為保護自身提供了巨大的優勢,因為在飛行或覓食時它們會奇蹟般地消失在背景色中,令人驚嘆。從智利到墨西哥,整個拉丁美洲的熱帶雨林中有許多蝴蝶,它們有各種各樣的策略來保護自我。一些蝴蝶有褐色和灰色斑點,可以與樹皮融為一體。
  • 為何這種蝴蝶的翅膀會像玻璃一樣透明?是經歷了某種變異嗎?
    比如說今天要介紹的這種蝴蝶,它們的翅膀竟是透明的!為何這種蝴蝶的翅膀會像玻璃一樣透明?是經歷了某種變異嗎? 1.「名字太難記!」寬紋黑脈綃蝶,是一種生活在中美洲和南美洲的蝴蝶。這個名稱不但好記,而且直觀的點出了這蝴蝶的特徵:它們擁有一對玻璃一樣透明的翅膀! 2.「為何要透明?」玻璃翼蝶為何要將自己的翅膀進化成透明的呢?
  • 說到蝴蝶,大家應該都見過不少,但是透明翅膀的呢?
    一組組「透明蝴蝶」的圖片在網上火了一遍又一遍,圖裡的那幾種蝴蝶的前後翅大部分清澈透明,只能看見翅脈,點綴些許花紋和眼斑,妖豔與空靈並存。它們美得那麼不真實,以至於很多人以為這幾隻蝴蝶是用圖片處理軟體製作的(俗稱PS的),事實果真如此嗎?很多人對蝴蝶們會有個先入為主的印象,認為它們的翅膀上應該是有鱗粉的。就算不是五彩的,至少也該是白的灰的——畢竟它們是鱗翅目的昆蟲嘛。
  • 透明的玻璃蝴蝶
    它們嬌嫩的翅膀有一個橙色和白色的框架,類似於帝王蝶。然而,它們其餘的翅膀部分都是由完美無瑕的透明玻璃製成的,看起來像窗戶。它們華麗的翅膀有兩個作用:白色條紋警告捕食者:我有毒,透明的窗格讓蝴蝶能消失於無形。是什麼讓這些透明的翼子板如此特別?從毛蟲的早期階段開始,玻璃翼蝴蝶的甲殼素缺乏色素,甲殼素是昆蟲外骨骼和蝴蝶翅膀的一種物質。沒有色素,所以翅膀是無色的,它們薄而透明。
  • 10種奇美的透明動物:透明的蝴蝶最美(全文)
    ,以下是10種神奇的透明動物。其中透明翅膀的蝴蝶最美麗數量也最多。透明的動物是自然界和人類的稀有資源,以下是10種神奇的透明動物。它的翅脈之間的組織是透明的,看上去像玻璃一樣,因為翅膀薄膜上沒有色彩也沒有麟片,可以透過看到翅膀背面的東西。透明的翅膀讓它在飛行時不易被人發覺。透翅蝶的翅膀寬度在5.59釐米到15.49釐米之間。雖然透明蝴蝶看起來很稀奇,但其實它數量並不少,因此未被列入稀有物種名單。它身上具有黃黑相間的條帶,看上去有點像胡蜂。
  • 《DOTA2》堅韌沼蛙怎麼樣 堅韌沼蛙套裝預覽
    下面小編為大家帶來了DOTA2失落餘燼的珍藏堅韌沼... DOTA2失落餘燼的珍藏套裝怎麼樣?DOTA2在2020年3月3日加入了珍藏「失落餘燼的珍藏」,失落餘燼的珍藏包含十一款全新套裝,大家對此有所了解嗎?下面小編為大家帶來了DOTA2失落餘燼的珍藏堅韌沼蛙展示,一起來看看吧。
  • 堅韌不屈沃利貝爾怎麼領取 堅韌不屈狗熊皮膚領取步驟方法
    堅韌不屈沃利貝爾怎麼領取 堅韌不屈狗熊皮膚領取步驟方法 5 月 29 日,在今天英雄聯盟的10. 11 版本正式更新了,官方還將免費的送出堅韌不屈沃利貝爾的新皮膚,很多玩家還不知道怎麼領取
  • lol堅韌不屈沃利貝爾皮膚怎麼免費獲得 獲得堅韌不屈沃利貝爾皮膚...
    lol堅韌不屈沃利貝爾皮膚怎麼免費獲得?堅韌不屈沃利貝爾皮膚是英雄聯盟官方為慶祝狗熊重做,給各位召喚師準備的一份禮物,屆時擁有英雄沃利貝爾的玩家將免費獲得堅韌不屈沃利貝爾皮膚,下面小編分享了英雄聯盟免費獲得堅韌不屈沃利貝爾皮膚方法,一起來看看吧。
  • 盤點透明生物:內臟都被「看透」的神奇存在
    自然界充滿各種奇特的生物,例如:玻璃貓魚、幽靈蝦,它們的身體呈現半透明或者全透明狀,甚至一些透明生物可看清內臟器官。圖中是玻璃蛙,它是瞻星蛙科生物,其透明皮膚可讓人們看到它的心臟,甚至內臟器官和蛙卵都一清二楚。
  • 少了觸角的昆蟲,透明的翅膀還特別的有型
    所謂的昆蟲就是這隻蜜蜂,可以看到,這傢伙少了個翅膀
  • 十大神奇美麗的透明動物:玻璃章魚很難發現
    有些玻璃蛙的骨頭是綠色的,而有些連其它器官也是透明的。目前還不清楚玻璃蛙身體透明的原因。玻璃蛙亮綠色的背部有助於它們在綠色棲息地的隱蔽。海胡桃是透明的,但它的梳毛可以將光線散射成彩虹的顏色,看起來就像閃爍的長條形霓虹燈。  中美洲的透翅蝶把隱身做到了極致—它的翅膀是透明的。
  • 最迷人的透明生物——黃金龜甲蟲
    在清晨的花園裡,經常能見到這樣一種迷人的生物,只有指甲蓋大小,全身透明,等到陽光灑下來時,背部金燦燦的,好像身著黃金戰甲一般。黃金龜甲蟲是一種世界上最小和最迷人的透明生物之一,其身長僅有5毫米左右,外形與瓢蟲類似,乍看像小烏龜一般,因此也被叫做
  • 瓢蟲怎麼摺疊巨大的翅膀
    展開翅膀是比較容易的事,但是不用手重新摺疊上就是比較困難的事。這就是瓢蟲每次飛行後停下來要處理的事情。甲蟲能夠在不到1秒鐘的時間內從飛行狀態轉變為行走狀態,反之亦然,從而使其能夠進入更廣泛的棲息環境。瓢蟲為了弄清瓢蟲在飛行後如何迅速將所有東西摺疊並塞入其圓頂狀小殼中,東京工業大學研究所的齋藤一也更換了瓢蟲圓頂小殼前叉的三分之二,更換材料為人工透明的樹脂製成,跟人造指甲的樹脂一樣。
  • 為什麼有些蝴蝶翅膀上會長「眼睛」?翅膀色彩如何形成?
    不同種類的蝴蝶,翅膀呈現出不同色彩和花斑。為什麼有些蝴蝶的翅膀中會形成「小眼睛」的圖案?今天,我們就來聊聊蝴蝶的那些事兒~翅膀的色彩來源蝴蝶翅膀和蟬翼一樣,是膜的質地,無色透明的。蝴蝶的翅膀除了負責貌美如花和作為飛行工具,還有許多作用:調節體溫,求偶,防水以及自我保護等等。
  • 大自然的透明生物:管眼魚和透翅蝶(組圖)
    2.頭部透明「管眼魚」  1939年生物學家首次在深海發現一種外形奇特的管眼魚(Barreleye),它長著透明的腦袋和管狀眼睛。呈管狀的眼睛非常有利於收集光線,以便它們搜尋獵物的模糊輪廓。  3.透翅蝶  產於中美洲的墨西哥和巴拿馬地區的透翅蝶(Glasswing),蝶如其名,它擁有近乎透明的翅膀。翅膀薄膜上沒有色彩也沒有麟片,這是造物者送給它的「隱身術」,它可以輕易「消失」在森林裡,不易察覺它的存在。雖然透明蝴蝶對人們來說很稀奇,但其實它在原生地的數量並不少,未被列入稀有物種。
  • 外牆透明防水膠 外牆防水膠價格是多少
    在裝修房屋的時候,我們會在很多區域都會使用到膠水,比如外牆,使用膠水不可少的,而且外牆使用的膠水也是有很多的,價格也是五花八門的,大家在選擇的時候,是有必要去了解一番,下面我們跟大家分享一下外牆透明防水膠?外牆防水膠價格是多少?希望可以給大家帶來幫助。