企鵝身體表面為什麼不易結冰? 看完又漲知識了!

2020-12-07 川北在線網

企鵝身體表面為什麼不易結冰？ 看完又漲知識了！

時間：2016-11-27 13:59   來源：科學公園   責任編輯：沫朵

川北在線核心提示：原標題：企鵝身體表面為什麼不易結冰？ 看完又漲知識了！ 企鵝生活在世界上最寒冷的地方，然而它們身上卻極少結冰，這究竟是為什麼？一項新的研究表明，企鵝羽毛中的微觀結構起了關鍵的作用。 一般認為，物體的表面要想不容易結冰，首先它對水應該有足夠的排斥作用，即

　　原標題：企鵝身體表面為什麼不易結冰？ 看完又漲知識了！

 

　　企鵝生活在世界上最寒冷的地方，然而它們身上卻極少結冰，這究竟是為什麼？一項新的研究表明，企鵝羽毛中的微觀結構起了關鍵的作用。

 

　　一般認為，物體的表面要想不容易結冰，首先它對水應該有足夠的排斥作用，即通常所說的疏水表面。疏水表面的形成首先要求構成表面的物質本身對水有較強的排斥作用，其次表面上微觀結構的存在可以進一步增強這種排斥作用，即形成超疏水表面，一個典型的例子就是荷葉。然而近年的研究表明，要想有效防止冰在表面的聚集，表面與冰之間的粘附力還不能太強，因此不是所有的疏水表面都能有效避免結冰的發生。

 

　　來自我國的研究人員分析了生活在南美的洪氏環企鵝(Humboldt penguin，又譯漢波德企鵝）的羽毛的結構。觀察表明，這種企鵝羽毛的羽小支上密布著許多直徑約3微米，間距約20微米的鉤狀結構，而且羽小支以及這些鉤狀結構的表面也並非平滑，而是布滿深度約100納米的溝槽。測試發現，這種羽毛的表面不僅對水有著很好的排斥作用，而且與冰之間的粘附作用也比較弱，因此可以讓企鵝的身體表面不易結冰。
 

　　圖片說明：洪氏環企鵝羽毛的微觀結構，其中圖b2為羽小枝上的鉤狀結構，b3和c2分別是鉤狀結構以及羽小支本身表面的納米結構

 

　　受到企鵝羽毛微觀結構的啟發，研究人員將聚醯亞胺的納米纖維通過電紡的方法製成薄膜。實驗結果表明，通過控制相鄰纖維之間的距離，這種薄膜可以有效防止冰在表面的聚集，今後或許可以應用於需要防止結冰的場合。

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