当您想到蝉时，首先想到的可能是它们每 13 年或 17 年出现一次的周期，以及它们喜欢尖叫以寻找配偶。虽然它们的求偶叫声可能并非独一无二——青蛙、鸟类甚至吼猴都有响亮的求偶叫声——但蝉的一个独特之处是它们保持翅膀清洁的能力。这些翅膀清洁特性启发科学家开发技术，以保持我们的表面免受灰尘、霜冻甚至细菌的侵害。
蝉如何清洁翅膀
虽然肉眼看不见，但蝉的翅膀由称为纳米柱的微小蜡质圆锥体构成。这些圆锥体有助于水（如晨露）在翅膀上积聚并滚落，从而带走灰尘和碎屑。
较小的水滴会与其他较小的水滴结合，在合并时将碎屑一同带走。由于水的表面张力，碎屑会留在水滴内。当水滴合并并形成较大的液滴时，它们会更快、更容易地从蝉的翅膀上滚落，同时带走更多的碎屑。
(图片来源：Sreehari Perumanath, Rohit Pillai, and Matthew K. Borg Nano Letters 2023 23 (10), 4234-4241)
Sreehari Perumanath, Rohit Pillai, and Matthew K. Borg Nano Letters 2023 23 (10
这种自清洁方法被称为超疏水性，它启发研究人员研究人类如何利用这种方法来保持窗户和挡风玻璃的清洁。根据一项2023 年的研究，基于蝉翼的设计不仅可以防止摩天大楼窗户和汽车挡风玻璃积聚灰尘、花粉和污垢，还可以防止它们结霜。
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蝉翼的抗菌效果
除了清除灰尘、花粉和其他碎屑外，蝉翼在杀灭细菌方面也非常出色。
在一项发表在《Scientific Reports》上的 2023 年研究中，研究人员分析了蝉翼，他们讨论了如何使用蝉翼纳米柱的仿制品来制造无菌表面，例如门把手、食品加工区，甚至某些医疗器械。
研究人员发现，蝉翼上的纳米柱顶部有尖锐的点，可以刺破细菌的细胞膜，从而杀死细菌。
一项不相关的 2022 年皇家墨尔本理工大学 (RMIT University) 的研究，考察了蝉和蜻蜓的翅膀（也具有纳米柱）如何启发创造无菌食品包装，以防止运输过程中的食物损耗。
根据皇家墨尔本理工大学的研究，“为人类消费生产的食品中，有超过 30% 成为浪费，如果检测到细菌生长，整个货物都会被拒收。”
希望有一天能创造出具有仿制昆虫翅膀纳米纹理的塑料包装，以防止食品在运输到世界各地的过程中滋生细菌。减少食物浪费可以确保更多人获得优质食物，并有助于防止经济损失。
随着 2024 年夏季的到来，蝉将开始鸣叫。而这些鸣叫的蝉有一天可能就是您不必刮掉挡风玻璃上的冰，或感染细菌的原因。
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文章来源
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Nano Lett. 从自然界的自清洁表面去除污染物
Scientific Reports. 通过倾斜角沉积制备的仿生抗菌表面
ACS Appl. Nano Mater. 纳米柱聚合物薄膜作为抗菌包装材料
