北京航空航天大学发布Nature新文章
生物通 · 2016/04/10
来自北京航空航天大学、中科院理化技术研究所的研究人员,在新研究中揭示出了翼状猪笼草(Nepenthes alata)口缘(peristome)表面液膜连续定向搬运现象。这一研究成果发布在4月6日的《自然》(Nature)杂志上。


来自北京航空航天大学、中科院理化技术研究所的研究人员,在新研究中揭示出了翼状猪笼草(Nepenthes alata)口缘(peristome)表面液膜连续定向搬运现象。这一研究成果发布在4月6日的《自然》(Nature)杂志上。

任职于北京航空航天大学和中科院理化技术研究所的江雷(Lei Jiang)院士,以及北京航空航天大学的张德远(Deyuan Zhang)教授和陈华伟(Huawei Chen)副教授是这篇论文的共同通讯作者。

猪笼草是一种神奇的热带食虫植物。猪笼草拥有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼,能分泌蜜汁和消化液,当经不起笼内蜜汁诱惑的昆虫失足掉进捕虫笼后,笼内的消化液可以把昆虫消化吸收。

经过长期的进化,猪笼草的捕虫笼已分为三个特定的功能区,不同的区域分别完成特定的任务,从而确保对昆虫的消化。捕虫笼的顶端是笼盖,这个笼盖可以用来遮雨,防止雨水将笼中的消化液稀释掉。捕虫笼光滑的边缘就是所谓的口缘。捕虫笼的口缘非常光滑,昆虫极易滑入笼中。研究人员认为模拟这一天然口缘表面的结构和行为,或可以设计出一些具有实际应用的光滑表面系统。


在这篇文章中,研究人员以翼状猪笼草为模型展开了研究。翼状猪笼草,又名红猪笼草,是菲律宾特有的热带食虫植物。在园艺上,翼状猪笼草是最容易栽培且栽培得最广泛的物种之一。在这里他们研究了翼状猪笼草的捕虫笼。他们首次发现了在口缘表面神奇的液膜连续定向搬运现象。作者们表示,研究成果为机械表面/界面的仿生设计与生物制造奠定了理论与技术基础。可应用于医疗器械、MEMS、航空航天等装备的表面/界面自润滑、抗磨损、防粘附等。

仿生学是一门既古老又年轻的学科。人们通过研究生物体结构与功能的工作原理,并根据这些原理发明出新的设备和工具,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。从雷达、电子蛙眼到响尾蛇导弹等,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就正为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。

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