【興新聞】
揭龍蝨奧祕 興大研究國際矚目
張貼.2014/06/20 上午 08:45:45 祕書室媒體公關組 .
稿源:2014-06-20/聯合報/喻文玟/台中
橙斑大龍蝨附著器。圖/興大紀凱容研究團隊提供
中興大學物理學系助理教授紀凱容研究團隊,比較「橙斑大龍蝨」、「太平洋麗龍蝨」兩種水生甲蟲的構造,橙斑大龍蝨前肢的附著器是湯匙狀,和一般常見的龍蝨是圓形吸盤形附著毛相比,更有助緊急脫離水下逃生,湯匙狀的構造可以製作成仿生工具,運用在水底掙脫的相關設備。
龍蝨的古生物演化史悠久,從陸上昆蟲演化成水生昆蟲,又同時可以適應陸上、水中生活的機制,前肢特化的附著器有吸附的功能。
長期以來,學界對龍蝨的構造研究較少,紀凱容團隊研究成果,上周獲英國皇家學會刊載於跨領域學術期刊《界面》發表,也受到英國廣播公司、權威科學期刊《科學》關注。
紀凱容說,龍蝨在水中過久會死亡,但又必須在水裡交配,這次研究發現,橙斑大龍蝨為求偶和生存,附著毛的構造演化的像「湯匙形狀」,並且特化出「溝槽」和「凹穴」的結構,讓牠們在求偶時,可以緊急吸附在雌龍蝨身上,完成交配後,緊急脫離水中避免自己窒息死亡。
龍蝨的附著毛1根僅0.5公釐,「橙斑大龍蝨」的匙狀附著毛,能產生相當於25倍自身體重的附著力;「太平洋麗龍蝨」的附著毛是吸盤狀,夠產生自身體重60倍附著力。
紀凱容指出,大家一般認知的吸盤都是圓形,就像太平洋麗龍蝨的構造,附著力大、抓的比較緊,但掙脫相對費力;湯匙狀的附著毛「溝槽」結構可讓水流通行,增加阻力,反而比較容易逃脫。
研究團隊認為,「湯匙狀附著毛」的構造和機制可以運用在仿生物構造的水下吸盤設計,製作成快黏快拆的膠帶,例如逃生裝備的快速吸附、快拆設計。