2.2优异的疏水性质和定向漫润能力 蝴蝶即使在雨中也能自由飞行，其翅膀在沾水之后可以很快的滑走而不是沾湿翅膀使其 加重，影响飞行。这得益于翅膀鳞片还具有很好的疏水性和各向异性的浸润性，翅膀表面的 灰尘也因此能够自动被水吸附带走，具有非常好的表面自清洁能力。 2.2.1疏水性 蝴蝶翅膀表面的鳞片结构是由许多纳米级的骨架结构构成，这种结构不仅可以有效降低 蝴蝶翅膀的重量，而且空隙中会捕获大量的空气，使水滴与翅膀表面接触面积减小，水滴在 其表面处于非稳定平衡状态，相互作用力很小，因此水滴非常容易就从翅膀表面上滑落。 2.2.2定向浸润性 蝴蝶翅膀由微米尺寸的鳞片沿着翅脉发散方向交叠覆盖而成。当水滴沿着鳞片堆叠方向 运动时，在水滴和鳞片之间存在着空隙，这样就大大减小了水滴与蝴蝶翅膀的接触面积，水 滴很容易滚动。而当逆着鳞片堆叠方向运动时，水滴浸入了这些空隙，由于表面张力的影响， 鳞片闭合，使得水滴与翅膀的接触面积增加，大大增加了翅膀对水滴的黏附力。因此水滴逆 着鳞片堆叠方向运动时所受到的力显著大于水滴顺着鳞片堆叠方向运动所受到的力，使得水 滴在其表面沿着固定方向滚动，即向翅膀边缘滚落，有效地避免了身体被水沾湿。 2.3自动调节体温 蝴蝶翅膀上的瓦片状鳞片结构也有助于蝴蝶对于太阳能的吸收和自动调节体温，对其生 存至关重要。当外界的温度下降时，蝴蝶翅膀上无数的鳞片会紧贴在身体的表面，使其与太 阳光垂直接触，便可吸收到大量的太阳光能量，使身体暖和起来。而当外界天气炎热，太阳 直射时，鳞片又会自动张开，以减小阳光辐射的角度，从而降低对太阳光热量的吸收。由于 蝴蝶鳞片可以自动张开和闭合的能力，使其能始终将体温稳定控制在一个适当的范围内。 3蝴蝶翅膀特性的应用与展望 对于蝴蝶翅膀光学特性的应用是当今的一大热点。蝴蝶翅膀鳞片的光子晶体结构的深入 研究将为开发新一代光学材料、存储材料及微波通信材料提供重要的指导作用。据研究，现 在已能用气相沉积法、溶胶凝胶法、超声波辅助等各种方法将A1z03、Z0、Ti02等等附着到 蝴蝶翅膀的模板上，再经高温煅烧去除模板从而得到具有蝴蝶翅膀结构的各种新型材料。 蝴蝶翅膀的疏水性和其各向异性的浸润性，可用作防水表面处理和开发自清洁表面材料。 蝴蝶表面的自清洁性能在防雪、防水、防雾、防污染、抗氧化等工农业生产、人们日常生活 以及航天器、潜艇、雷达通讯等领域都有着极其广阔的应用前景。甚至在我们日常生活中， 不久的将来也可以用到这种先进的技术，比如我们的汽车玻璃，通过应用这种涂料可以保证 玻璃的清洁，免于被雨水灰尘等遮挡视线，从而提高安全系数。 蝶翅的保温性能也有很大的应用发展空间。模仿蝴蝶翅膀鳞片的瓦片状微结构，可以研 发性能良好的保温材料，用于诸如房屋，特别是寒冷地区房屋表面的处理，达到良好的吸热 性保温性，以节约能源。科学家们已通过蝶翅鳞片随温度自动变换角度吸收热能而调节体温 的启发，设计了人造卫星的控温系统。这种控温装置外形和百叶窗很相似，每扇叶片的两个 表面的辐射散热能力各不相同，一个极强，另一个却很弱。在每扇窗的转动位置安装有对温 度极其敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合。当人造卫星直面强烈的太阳光照射时， 受热膨胀的金属丝就会使叶片张开，让辐射散热能力大的那个表面朝向太阳，帮助卫星散热 以降低温度：而当卫星位于地球的阴影区内，温度急速下降的时候，冷缩的金属丝会使叶片 闭合起来，让辐射散热能力小的那个表面暴露在太空中，抑制卫星的散热，从而保持了人造 卫星内部温度的恒定，避免内部精密仪器的损坏，解决了航天事业中的一大难题。2.2 优异的疏水性质和定向浸润能力 蝴蝶即使在雨中也能自由飞行，其翅膀在沾水之后可以很快的滑走而不是沾湿翅膀使其 加重，影响飞行。这得益于翅膀鳞片还具有很好的疏水性和各向异性的浸润性，翅膀表面的 灰尘也因此能够自动被水吸附带走，具有非常好的表面自清洁能力。 2.2.1 疏水性 蝴蝶翅膀表面的鳞片结构是由许多纳米级的骨架结构构成，这种结构不仅可以有效降低 蝴蝶翅膀的重量，而且空隙中会捕获大量的空气，使水滴与翅膀表面接触面积减小，水滴在 其表面处于非稳定平衡状态，相互作用力很小，因此水滴非常容易就从翅膀表面上滑落。 2.2.2 定向浸润性 蝴蝶翅膀由微米尺寸的鳞片沿着翅脉发散方向交叠覆盖而成。当水滴沿着鳞片堆叠方向 运动时，在水滴和鳞片之间存在着空隙，这样就大大减小了水滴与蝴蝶翅膀的接触面积，水 滴很容易滚动。而当逆着鳞片堆叠方向运动时，水滴浸入了这些空隙，由于表面张力的影响， 鳞片闭合，使得水滴与翅膀的接触面积增加，大大增加了翅膀对水滴的黏附力。因此水滴逆 着鳞片堆叠方向运动时所受到的力显著大于水滴顺着鳞片堆叠方向运动所受到的力，使得水 滴在其表面沿着固定方向滚动，即向翅膀边缘滚落，有效地避免了身体被水沾湿。 2.3 自动调节体温 蝴蝶翅膀上的瓦片状鳞片结构也有助于蝴蝶对于太阳能的吸收和自动调节体温，对其生 存至关重要。当外界的温度下降时，蝴蝶翅膀上无数的鳞片会紧贴在身体的表面，使其与太 阳光垂直接触，便可吸收到大量的太阳光能量，使身体暖和起来。而当外界天气炎热，太阳 直射时，鳞片又会自动张开，以减小阳光辐射的角度，从而降低对太阳光热量的吸收。由于 蝴蝶鳞片可以自动张开和闭合的能力，使其能始终将体温稳定控制在一个适当的范围内。 3 蝴蝶翅膀特性的应用与展望 对于蝴蝶翅膀光学特性的应用是当今的一大热点。蝴蝶翅膀鳞片的光子晶体结构的深入 研究将为开发新一代光学材料、存储材料及微波通信材料提供重要的指导作用。据研究，现 在已能用气相沉积法、溶胶凝胶法、超声波辅助等各种方法将 Al2O3、ZnO、TiO2等等附着到 蝴蝶翅膀的模板上，再经高温煅烧去除模板从而得到具有蝴蝶翅膀结构的各种新型材料。 蝴蝶翅膀的疏水性和其各向异性的浸润性，可用作防水表面处理和开发自清洁表面材料。 蝴蝶表面的自清洁性能在防雪、防水、防雾、防污染、抗氧化等工农业生产、人们日常生活 以及航天器、潜艇、雷达通讯等领域都有着极其广阔的应用前景。甚至在我们日常生活中， 不久的将来也可以用到这种先进的技术，比如我们的汽车玻璃，通过应用这种涂料可以保证 玻璃的清洁，免于被雨水灰尘等遮挡视线，从而提高安全系数。 蝶翅的保温性能也有很大的应用发展空间。模仿蝴蝶翅膀鳞片的瓦片状微结构，可以研 发性能良好的保温材料，用于诸如房屋，特别是寒冷地区房屋表面的处理，达到良好的吸热 性保温性，以节约能源。科学家们已通过蝶翅鳞片随温度自动变换角度吸收热能而调节体温 的启发，设计了人造卫星的控温系统。这种控温装置外形和百叶窗很相似，每扇叶片的两个 表面的辐射散热能力各不相同，一个极强，另一个却很弱。在每扇窗的转动位置安装有对温 度极其敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合。当人造卫星直面强烈的太阳光照射时， 受热膨胀的金属丝就会使叶片张开，让辐射散热能力大的那个表面朝向太阳，帮助卫星散热 以降低温度；而当卫星位于地球的阴影区内，温度急速下降的时候，冷缩的金属丝会使叶片 闭合起来，让辐射散热能力小的那个表面暴露在太空中，抑制卫星的散热，从而保持了人造 卫星内部温度的恒定，避免内部精密仪器的损坏，解决了航天事业中的一大难题