在香港旅游勝地海洋公園的一次旅行中，中國(guó)的科學(xué)家們提出了一種防止手機(jī)過(guò)熱和檢測(cè)假貨的方法，這一發(fā)現(xiàn)顛覆了延續(xù)了200年的傳統(tǒng)智慧。

香港城市大學(xué)的研究人員開始了一項(xiàng)為期兩年的項(xiàng)目，其靈感來(lái)自于南洋杉樹。此前，一名科學(xué)家參觀了該主題公園，并被南洋杉樹獨(dú)特的棘輪狀螺旋結(jié)構(gòu)所震撼。

南洋杉樹是一種類似松樹的針葉樹，原產(chǎn)于南半球。在對(duì)南洋杉樹葉的研究中，研究人員從樹葉表面的液體運(yùn)輸行為中獲得了啟發(fā)。他們發(fā)現(xiàn)，表面張力不同的液體會(huì)向相反的方向擴(kuò)散。例如，表面張力較低的乙醇會(huì)流向葉尖，而表面張力較高的水則會(huì)向相反的方向擴(kuò)散。

在研究了樹葉如何引導(dǎo)液體在同一表面上向不同方向流動(dòng)之后，研究小組使用3D打印表面來(lái)模擬它們，這是自1804年以來(lái)表面科學(xué)領(lǐng)域的首次嘗試。該項(xiàng)目取得了成果，研究結(jié)果于周四發(fā)表在同行評(píng)議的《科學(xué)》雜志上。

首席研究員王鉆凱表示：“這個(gè)結(jié)構(gòu)看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但如果沒(méi)有大自然母親的幫助，我們不可能創(chuàng)造出它。他表示，這種復(fù)制葉子結(jié)構(gòu)的表面可以用來(lái)防止手機(jī)等電子設(shè)備過(guò)熱，通過(guò)將液體快速輸送到某個(gè)方向以加速散熱。”

研究人員使用3D打印來(lái)模擬葉子的結(jié)構(gòu)/圖源：香港城大

另一個(gè)潛在的應(yīng)用是妊娠測(cè)試和其他橫向流動(dòng)測(cè)試，利用棘輪將檢測(cè)物質(zhì)的試劑導(dǎo)向檢測(cè)線。王說(shuō)，這種方法也可以用來(lái)制作產(chǎn)品標(biāo)簽，通過(guò)使用液體來(lái)顯示特定的流動(dòng)模式，以驗(yàn)證其真?zhèn)巍?/p>

另外，利用受樹葉啟發(fā)的3D打印表面，研究人員讓等分的水油混合物在沒(méi)有外部能量輸入的情況下，向不同方向完全分離。他們還通過(guò)調(diào)整水和乙醇的比例來(lái)改變混合物的表面張力來(lái)控制液體流動(dòng)。