新科學之1：防水、輕薄、透明的蟬翼還能抑菌

閒眠欲作波紋冷，新浴衣如蟬翼輕。蟬翼這種輕薄的東西，古來貴族用類似的織物製作女性睡衣，造就朦朧的視覺，增加性感。

現代，蟬翼就因獨特的防水抑菌性長期吸引著研究人員的目光。如果這種特性能夠在工業產品中大量應用，將大有裨益。

不過，研究人員先前的研究方式是完全移除蟬翼表面的化學物質，這樣不僅會損傷蟬翼表面，還無法完全解釋蟬翼表面的化學物質如何與本身的結構協同工作。

新研究針對蟬翼上的塗覆物質進行了分層研究，揭示了形態與化學物質間複雜的相互作用。相關結果發表於《先進材料·界面》雜誌。

研究人員分析了兩種不同的蟬，它們的蟬翼上都具有高度有序的微型錐形結構，這一結構又被稱為納米柱。此前，有研究認為納米柱結構能發揮特殊的作用，可以幫助蟬翼防水並抑制細菌。

這項研究的參與者、美國桑迪亞國家實驗室分析化學家傑西卡·庫斯塔斯介紹說，為了避免破壞蟬翼，研究團隊嘗試了微波輔助提取法，這種方法此前還沒有在完整的昆蟲翅翼上使用過。這一方法需要對浸入氯仿和甲醇中的蟬翼進行加熱和再冷卻，同時分析隨著這個過程的進行一層層被剝落下來的化學物質。

對於兩種不同的蟬而言，研究人員都發現納米柱的化學組成對維持蟬翼的結構完整非常重要。&34;這項研究的參與者、伊利諾伊大學香檳分校的生物學家瑪麗安娜·阿萊恩解釋說。

對於一年生的蟬種（Neotibicen pruinosus），在去除納米柱外層的化學物質後，納米柱的萎縮效應更加劇烈。蟬翼的疏水性首先下降，抑菌性在化學物質剛開始剝落時上升，但是在更多化學物質剝落時明顯下降。團隊還發現，對於另一個蟬種（Magicicada cassinii）而言，蟬翼表面的化學物質本身就具有抑菌性。這種蟬的蟄伏期為17年，而它們蟬翼上的納米柱更短——這意味著比起結構特性，它們更有可能依賴蟬翼的化學組分抑菌。

&34;美國西維吉尼亞大學的物理化學家特裡·格利恩說，&34;

理解化學物質對結構產生的影響能幫助科學家設計更好的產品。阿萊恩說：&34;