چکیده
بال حشرات، یک میکروساختار و نانوساختار سلسله مراتبی، پیچیده، کارکردی و طبیعی دارد که سبب می شود سطح بال، مقاوم در برابر آب و خودتمیزشونده باشد. بال حشرات به عنوان مبنایی برای مهندسی مواد بیومیمتیک مورد استفاده قرار می گیرد؛ با این وجود، خصوصیات مادی این نانوساختارها مانند مدول کشسانی موضعی و چسبندگی موضعی به درستی درک نشده است. ما بال رسته کانتون – اس از دروزوفیلا ملانوگاستر (از اینجا به بعد دروزوفیلا نامیده می شود) را با میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد مطالعه قرار دادیم تا خصوصیات موضعی مادی نانوساختارهای سطح بال دروزوفیلا را به صورت کمّی تعیین کنیم. دریافته شد که بال ها ساختار سلسله مراتبی با طول 10 – 20 میکرومتر، مو با قطر 0.5 تا 1 میکرومتر و برامدگی هایی در مقیاس بسیار کوچکتر با قطر 100 نانومتر و ارتفاع 30 – 60 نانومتر دارند. خصوصیات موضعی این برامدگی های نانومقیاس تحت شرایط خشک و محیطی با AFM نیرو – حجم مطالعه شد. دریافته شد که غشای بال یک مدول کشسانی از مرتبه 1000 مگاپاسکال دارد و کار نیروی چسبندگی بین پروب و سطح غشای بال از مرتبه 100 mJ/m2 است. این خصوصیات با خصوصیات مربوط به پلیمرهای ترموپلاستیک مانند پلیاتیلن، دارای یک مرتبه بزرگی هستند. اختلاف در کار نیروی چسبندگی بین برامدگی های نانومقیاس و غشا در شرایط خشک یا محیطی (رطوبت نسبی 30%) اختلاف معناداری نیست. این امر نشان می دهد که برامدگی های نانومقیاس و غشای اطراف از نظر شیمیایی مشابه هستند و تنها از طریق ناهمواری سطحی یا اثر نیلوفر آبی هندسی، آبگریزی را افزایش می دهند.
1-مقدمه
نانوساختارهای بدیع متعددی در طبیعت وجود دارند که خصوصیات فیزیکی خاص در سطوح ایجاد می کنند، که برخی از آنها عبارتند از: خصوصیات ابرآبگریزی برگ نیلوفر آبی، خصوصیات اپتیکی بال های پروانه، و حساسیت نوری ستاره دریایی [1 – 3]. بال های حشرات، کانتیلورهای نوسانی هستند که نیروی ماهیچه های سینه را به هوا منتقل می کنند و مقاطعی هستند که به هوا شتاب می بخشند و نیروی هوا را به بدن باز می گردانند [4]. بال حشره، سه جزء اصلی دارد: زیربغل، رگبال ها و غشا...
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید