（北京，2024年9月8日）近日，麻省理工学院的研究人员通过对蝴蝶翅膀结构的研究，揭示了其鳞片形成的奥秘，为新型材料的设计提供了重要的启示。这项研究发表在《细胞报告物理科学》杂志上，有望推动材料科学和生物学的进一步发展。
蝴蝶翅膀鳞片：大自然的微型“工程奇迹”
蝴蝶翅膀上覆盖着数十万片细小的鳞片，这些鳞片就像薄如纸的屋顶上的微型瓦片，表面有波纹状的脊，有助于吸水、散热和反射光线，使蝴蝶的翅膀闪闪发光。然而，这些看似简单的鳞片，其结构却异常复杂，蕴含着丰富的生物学和力学原理。
观察蝴蝶蜕变过程，揭示鳞片形成奥秘
麻省理工学院的研究人员通过先进的成像技术，捕捉到了蝴蝶蜕变过程中单个鳞片形成脊状花纹的最初瞬间。他们发现，鳞片向波纹表面的转变很可能是“屈曲”的结果——一种描述光滑表面在密闭空间内生长时如何起皱的机制。
屈曲现象：揭示鳞片形成的关键
研究人员发现，当蝴蝶鳞片的细胞膜生长时，其在某些地方会被肌动蛋白束有效地固定住。这些肌动蛋白束就像热气球上的绳索，对生长膜的约束作用导致鳞片在底层肌动蛋白丝之间隆起，以弯曲的方式形成鳞片最初的平行脊。
从蝴蝶翅膀到新型材料设计
这项研究不仅揭示了蝴蝶翅膀鳞片形成的奥秘，还为新型材料的设计提供了重要的启示。麻省理工学院的研究人员认为，可以借鉴蝴蝶鳞片的生长原理，设计和制造出具有特定功能的材料。
展望未来：大自然是工程师的灵感之源
大自然中蕴藏着无尽的智慧，通过研究生物体的结构和功能，我们可以从中汲取灵感，设计和制造出更加先进和实用的材料。麻省理工学院的研究人员表示，他们将继续深入研究蝴蝶翅膀的结构，希望能够为材料科学和生物学的发展做出更大的贡献。
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