探索自然的奥秘 发现科学的美丽

　　中科院化学所有机固体院重点实验室江雷研究员课题组，在分子科学中心创新项目支持下，在仿生研究领域取得了新进展。一种常见的生活在池塘、河流和溪水表面的昆虫水黾为何能够毫不费力地站在水面上，并能快速地移动和跳跃？他们最近的研究结果揭示了这一神奇的自然奥秘，已于近日在国际权威期刊《自然》（Nature 2004，432，36）发表，立即被Science, C&E News 和National Geographic News等杂志转载， Live Science及CBC Health & Science News等网站在线评论。

　　他们的研究表明，水黾的这种优异的水上特性，并不是像以前的学者认为的依靠的是分泌的油脂所产生的表面张力效应。他们研究发现，水黾是利用其腿部特殊的微纳米结构效应来实现的。空气被有效地吸附在这些取向的微米刚毛和螺旋状纳米沟槽的缝隙内，在其表面形成一层稳定的气膜，阻碍了水滴的浸润，宏观上表现出水黾腿的超疏水特性。对其腿的力学测量表明：仅仅一条腿在水面的最大支持力就达到了其身体总重量的15倍。正是这种超强的负载能力使得水黾在水面上行动自如，即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。

这一新的发现将有助于在不远的将来设计出新型微型水上交通工具。

能够在水面上自由行走的水黾

a, 虫腿在刺穿水面前的最深水窝侧面图，接触角167.6±4.4°

b, c,  水黾腿的扫描电镜SEM照片，(b)水黾腿的无数细长微刚毛，20μm，(c)单根刚毛上的精细螺旋状的纳米凹槽结构，200 nm