蚊子嘴其实挺软的,为什么能扎进皮肤里
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解决时间 2021-02-06 17:10
- 提问者网友:爱了却不能说
- 2021-02-06 09:35
蚊子嘴其实挺软的,为什么能扎进皮肤里
最佳答案
- 五星知识达人网友:蕴藏春秋
- 2021-02-06 10:54
先研究一下蚊子口针刺入皮肤时最关键的两个部件:上唇和下颚。上唇尖端部位很尖,曲率半径约为100~200纳米,远小于常规金属材料的晶粒尺寸(例如工业纯铁晶粒尺寸为1~100微米),这么小的“针尖”用普通金属材料是很难制作的(普通缝衣针的针尖曲率半径约为100微米)。
蚊子的下颚尖端也十分锋利,曲率半径约为几百个纳米。有趣的是,它下颚的外侧和内侧均长着一排微小而精致的锯齿状结构(见图),这些锯齿的齿尖更为锋利,曲率半径约为50~150微米。一般来说,蚊子种类不同,下颚尖端处的锯齿数目也会不同。那些长着14个以下锯齿的蚊子主要以人类血液为吸食对象,锯齿数目更多些的则主要吸食家畜的血液。微纳锯齿数目越多,刺入皮肤能力越强。
我们用纳米压痕技术测量了蚊子上唇与下颚的力学性质,结果发现:其弹性模量与聚合物材料相当,表面硬度则可媲美金属材料,并且越接近尖端表面硬度越高。正是这个内柔外刚的力学性质使得蚊子口针不但能轻易刺入皮肤,还可以在皮下自由弯曲以寻找毛细血管。
用高速摄像机观察发现,蚊子口针刺入皮肤的过程并不是简单刺入。
刺破前蚊子会将其口器绷直,快速地刺向皮肤。这是一个动态冲击的过程:上唇尖端首先刺破皮肤表面,此后,随着刺入深度的增加,伴有周期性的振动,从而驱动带有微纳锯齿的下颚锯开皮肤。在振动刺入初始阶段,蚊子头部振动频率较高,约为10~15赫兹;在中间刺入阶段,振动频率逐渐降为6~8赫兹;振动末期阶段振动频率仅为3~5赫兹左右。
蚊子的下颚尖端也十分锋利,曲率半径约为几百个纳米。有趣的是,它下颚的外侧和内侧均长着一排微小而精致的锯齿状结构(见图),这些锯齿的齿尖更为锋利,曲率半径约为50~150微米。一般来说,蚊子种类不同,下颚尖端处的锯齿数目也会不同。那些长着14个以下锯齿的蚊子主要以人类血液为吸食对象,锯齿数目更多些的则主要吸食家畜的血液。微纳锯齿数目越多,刺入皮肤能力越强。
我们用纳米压痕技术测量了蚊子上唇与下颚的力学性质,结果发现:其弹性模量与聚合物材料相当,表面硬度则可媲美金属材料,并且越接近尖端表面硬度越高。正是这个内柔外刚的力学性质使得蚊子口针不但能轻易刺入皮肤,还可以在皮下自由弯曲以寻找毛细血管。
用高速摄像机观察发现,蚊子口针刺入皮肤的过程并不是简单刺入。
刺破前蚊子会将其口器绷直,快速地刺向皮肤。这是一个动态冲击的过程:上唇尖端首先刺破皮肤表面,此后,随着刺入深度的增加,伴有周期性的振动,从而驱动带有微纳锯齿的下颚锯开皮肤。在振动刺入初始阶段,蚊子头部振动频率较高,约为10~15赫兹;在中间刺入阶段,振动频率逐渐降为6~8赫兹;振动末期阶段振动频率仅为3~5赫兹左右。
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- 1楼网友:千杯敬自由
- 2021-02-06 11:48
它用尖管
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