蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析-江苏大学.pdf

／ — — — — — — 蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析 徐 琳 ，丁建宁 ，李伯全 ，程广贵 ，坎 标 (1．江苏大学 微纳米科学技术研究巾心，江苏 镇江 212013；2．江苏大学 机械丁程学院，江苏 镇江 212013；3．江苏工业学院 低 维材料微纳器件 系统研究中心，江苏 常州 2l3164) 摘要：用热场发射扫描 电子显微镜和接触角测量仪观测迁粉蝶、密纱眉眼蝶、素饰蛱蝶、绿带翠凤 蝶和黑绢斑蝶翅膀表面的超微结构，测量其静态接触角和滚动角，测量分析表明：蝴蝶翅膀表面覆 盖着重叠排列的瓦片状鳞片，鳞片上分布有纵隆脊和肋，相邻脊脉与肋间形成了凹坑；鳞片的排间 距、脊和肋按蝴蝶种类的不同而具有不同的尺寸．有鳞片翅膀表面的接触角在 139．7。～158．9。之 问，明显大于无鳞片翅膀表面的接触角(88。～l44。)，正向、逆向和垂直翅脉发散方向的滚动角不 同，翅膀表面的超微结构导致其具有各向异性的浸润性． 关键词：蝴蝶；表面结构；鳞片；浸润性；接触角；滚动角 中图分类号：Q811 文献标志码 ：A 文章编号：1671—7775(2009)04—0347—05 Observation and analysisofultrastructureandwettability ofbutterflywingsurfaces XuLin一，DingJianning一，LiBoquan ，ChengGuanggui一，KanBiao (1．CenterofMicro／NanoScienceandTechnology，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China；2．SchoolofMechanicalEngi— neering，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China；3．Low—dimensionMaterialMicro／NanoDeviceandSystemCenter，Jian- gsuPolytechnicUniversity，Changzhou，Jiangsu213164，China) Abstract：The uhrastructures of the butterfly wings of Catopsilia pomona， Mycalesis misenus de Niceville，Stibochionanicea，PapiliomaackiiandParanticamelaneuswereobservedbythermalfielde— missionscanningelectron microscope．Staticcontactangleandrollangle ofthebutterflywingsurfaces weremeasuredbythecontactanglemeasuringsystem．Theresultsshowthattheultra—structuresofbutter— flywingsareformedbyarrayingmicronscales，onwhichthereareregularlyarrangedridgesribsandcon— cavity．Theultrasturcturesofthe scalesSurface，includingthe size and intervaldistanceoftherows， ribs，andridges，vary