蝴蝶的翅膀是飞行必不可少的器官,但直到现在,它们还只是膜。但是,由于对蝴蝶的翅膀进行了深入研究,结果发现蝴蝶的翅膀是一种多功能的器官,具有散热器,传感器和循环体液的泵的作用。
哥伦比亚大学的一组应用物理小组已将它们与Vanessa cardui和Lycaenidae的翅膀小心翼翼地分开,并检查了它们的内部结构。
研究小组说,蝴蝶的翅膀就像检测所谓的光矢量的面板。据说,即使不使用视线,蝴蝶也可以用羽毛准确地检测出太阳的强度和方向。他们还发现了一种叫做气味垫的器官,该器官被认为与信息素的产生有关,而不是与使流体循环的感觉器官或翼心有关。体液,包括血细胞,流经雄性蝴蝶翅膀上的嗅觉垫。嗅觉垫附近有一个羽毛状的心,像一个泵,它通过每分钟跳动数十次来帮助体液循环。
研究小组的研究结果表明,蝴蝶的翅膀需要重新定义为具有动态,活动结构而不是惰性膜的器官。此外,如果活细胞温度不在适当的温度下,它们就会死亡,但研究小组认为蝴蝶翅膀将具有控制温度的功能。因此,作为使用红外照相机调查蝴蝶翅膀的温度分布的结果,证实了它从蝴蝶翅膀的生物组织中散发出来的热量。
蝶翼有四种类型的结构,这些精细的结构有助于快速散热。由于此动作有效散热,蝴蝶机翼的活动部分始终保持比膜部分凉爽。
该研究小组还将激光对准了蝴蝶的翅膀,并用红外热像仪对其进行了观察,以了解蝴蝶为何使用其翅膀感应光的方向。激光照射后,蝴蝶的翅膀逐渐变热。然后,蝴蝶转动并调整其方向,以使机翼不会过热。同样,如果激光在机翼打开的情况下撞击机翼部分,则羽毛会闭合。据说当机翼温度超过40度时,所有接受调查的蝴蝶都表现出防止机翼过热的行为。据说在蝴蝶翅膀上发现的纳米结构启发了散热设计。
该团队认为,蝶翼上的许多传感器都可以通过实时反馈实现复杂的飞行模式。要指出的是,有可能开发出一种在复杂的空气动力学条件下表现出高性能的飞机机翼,以不仅基于飞行动力学来研究蝶形机翼,而且还可以将其设计为集成的感官系统。相关信息可以在这里找到。