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科羅拉多金花蟲特殊的黏著力

常溫下金花蟲的跗節結構產生液體脂質分泌物以利其與植物表面間達較佳的黏著力

科羅拉多金花蟲利用腳上的特殊液體薄膜和物體表面黏著!

當科羅拉多金花蟲在它的寄宿植物垂直爬行時,藉由包覆著一層薄膜蠟狀液體的跗節結構,來抵抗往下的重力。這層蠟液類似金花蟲身體其他部分用來防止水分散失的防護蠟,此防護蠟在某些特定的溫度下呈現固態,以保持皮膚和蠟間的牢固。當分布在腳的蠟為液態時,可使腳和接觸表面間產生黏著而更加穩固。

許多種昆蟲的跗節(tarsus),有由薄膜液體覆蓋的特殊黏著結構,位於爪裡。科學家認為,這種黏著液體和表皮蠟質層有關,而表皮蠟質又是覆蓋昆蟲身體及隔絕外在環境的主要屏障。表皮蠟質具有重要的功能,不過當金花蟲的體溫太高時,部分蠟層融化就會危及它的黏附功能。

根據黏滯力和表面張力效應,金花蟲跗節需靠黏著和潤滑的液體來維持它的腳和表面間的黏著力。這些液體會漸漸損失。因此,維持液體的充足對金花蟲來說很重要。

黏著結構需要液體薄膜產生的黏著力配合,才能在不規則奈米級表面上產生黏著效果。這種機制不僅存在於金花蟲上,相關的研究提供我們利用液體來黏附物體的仿生靈感。

 

編稿:成功大學 材料所 林漢偉 編|李旺龍 教授指導

原文出處:Thin liquid film allow adhesion: Colorado potato beetle

研究文獻:Geiselhardt SF; Lamm S; Gack C; Peschke K. 2010. Interaction of liquid epicuticular hydrocarbons and tarsal adhesive secretion in Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae). Journal of Comparative Physiology. 196(5): 369-378.

轉載自週日閱讀科學大師

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