麻省理工学院揭示鳞片脊状结构形成机制，为新型光热管理材料提供灵感
（北京，2024年9月8日）近日，麻省理工学院的研究人员通过观察和成像蝴蝶翅膀蜕变过程中的鳞片发展，揭示了鳞片脊状结构形成的奥秘。这一发现不仅有助于深入了解鳞片形成的机械特性，更为设计新型光热管理材料提供了潜在的应用前景。
蝴蝶翅膀上覆盖着数十万片细小的鳞片，就像薄如纸的屋顶上的微型瓦片。单个鳞片虽小，但其复杂程度令人惊叹。鳞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。
麻省理工学院的研究人员利用先进的成像技术，捕捉到了蝴蝶蜕变过程中鳞片脊状结构形成的最初瞬间。他们发现，鳞片向波纹表面的转变很可能是“屈曲”的结果。屈曲是一种描述光滑表面在密闭空间内生长时如何起皱的机制。
“屈曲是一种不稳定性，作为工程师，我们通常不希望发生这种情况。但在这种情况下，生物体利用屈曲来启动这些错综复杂的功能性结构的生长。”麻省理工学院机械工程副教授马蒂亚斯-科勒（Mathias Kolle）表示。
研究小组正在努力对蝴蝶翅膀生长的更多阶段进行可视化，希望能为设计先进的功能材料提供线索。他们希望了解并仿效这些过程，从而可持续地设计和制造新型功能材料，适用于纺织品、建筑表面、车辆等各个领域。
研究成果发表在《细胞报告物理科学》杂志
这项研究成果最近发表在《细胞报告物理科学》杂志上。研究小组由麻省理工学院的马蒂亚斯-科勒、扬-托茨（Jan Totz）、安东尼-麦克杜格尔（Anthony McDougal）等人组成。
蝴蝶鳞片结构为新材料设计提供灵感
这项研究为新材料设计提供了新的思路。通过仿生学原理，科学家们可以从自然界中汲取灵感，设计出具有优异性能的新材料。蝴蝶鳞片结构的发现，有望推动光热管理材料、纺织品、建筑表面等领域的创新。
结语
蝴蝶翅膀结构的研究不仅揭示了生物体的奥秘，更为新材料设计提供了新的思路。相信随着研究的深入，科学家们将从中获得更多启示，为人类创造更加美好的未来。
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