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      握住科學鑰匙 打開科學之門

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      為什么蒼蠅能站在天花板上?

      2020-11-17 13:39  來源: 新華網

      你可曾見過蒼蠅牢牢停在包括玻璃在內的光滑平上,甚至還能倒懸于天花板上,是如何做到的呢?

      蒼蠅每條腿的尖端有兩個呈“八”字形分開的硬爪,在硬爪的后部有一對呈葉片狀的“毛墊",上面密布著細小的纖毛。研究人員通過觀察蒼蠅在不同表面的粘附情況,發現蒼蠅在粗糙表面主要靠腿尖的硬爪勾住表面的不平處;在光滑且柔軟表面,則是靠腿尖硬爪在表面壓出壓痕,從而勾住表面。在這兩種情況中,腿尖的兩個硬爪起主要作用。當表面既光滑又堅硬時,蒼蠅則主要靠“毛墊”上細小纖毛與平面的吸附作用。

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      研究人員通過物理公式推導得出,當“毛墊”面積一定時,纖毛直徑越細,能承受的總拉力越大,但同時越容易產生強度失效。因此蒼蠅為了使自己與物面接觸時起落自如,會控制纖毛的直徑在一定范圍內。

      蒼蠅能穩穩站在天花板上,除了硬爪和纖毛的幫助,還有一種粘性分泌物在幫助它。蒼蠅的“毛墊”表面覆蓋著很細的剛毛,位于爪墊遠側的剛毛的末端處存在空隙,這個空隙能將蒼蠅分泌的粘性分泌物輸送到接觸面,而爪墊近側的剛毛沒有這種作用。當基體表面粗糙較小時,爪子在基體表面就會滑移,此時爪子失去附著功能,于是蒼蠅開始分泌粘液,使得“毛墊”具有表面張力以及具有與物體表面之間的粘附力,就像吸盤一樣讓自己穩穩吸在天花板上。

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      蒼蠅不僅能站在天花板上,還可以自由走動,這又是為什么呢?因為蒼蠅用六只腳行走。蒼蠅身體左右兩側,每側的前、后腳與對側的中腳組成1個三角結構,共組成了2個三角結構。當第一個三角結構提起向前跨出時,個三角結構就支撐身體,保持身體的平衡。所以,蒼蠅不僅能在凹凸不平的物體上行走,可以在擺動著的物體上爬行。

      本文由江西省九江市柴桑區二中高級教師黃少華進行科學性把關。

      本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

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      作者: 楊玉琴   [責任編輯: 魏承瑤]

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