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研究聋蛾皮毛
探索声学隐身
小云
  对自然界充满敬畏的科学家们善于向大自然学习。这一次的“师”,竟然是不起眼的蛾子。科学家对蛾类“声学隐身毛皮”的研究可能导致更有效的吸声材料。

  蛾类有个天敌,就是蝙蝠。蝙蝠通过超声波的回声在黑暗中定位猎物。而要命的是,只有少数蛾类进化出耳朵,能听到蝙蝠的超声波叫声以便躲避;大部分蛾类都是聋子,这会让它们处于更危险的境地。

  加拿大布里斯托尔大学托马斯·尼尔博士的新研究表明,一些蛾类进化出“吸音毛皮”作为被动的防御手段。他筛选出两种有此特性的“聋蛾”(附图是其中之一的卷心菜天蛾),探求它们不让蝙蝠找到的奥秘。尼尔博士发现它们的胸部和翅膀关节上覆盖着一层“声学隐身”的毛,这种毛有效地吸收蝙蝠的超声波,防止回声的产生。

  在测量物体回声强度的实验中,显示两种蛾的胸毛吸收了入射声能的85%。而当去除这些胸毛后,检测到被发现的风险增加了38%。作为比较,尼尔测试了两种蝙蝠从不捕食的蝴蝶,它们毛皮的密度较小,结果是吸收声能的量不超过20%。

  尼尔博士说,“蛾的胸毛在所有与生态相关的超声波频率上提供了实质性的声学隐形。它们起到轻质多孔吸音器的作用,帮助蛾实现了声学伪装,取得对蝙蝠明显的生存优势。”

  尼尔博士在美国声学学会第176次会议上发表其研究成果。他相信对这些蛾毛的研究有望激发人类科技的进步。蛾毛的声学隐身特性可能应用于超薄吸声材料,因为据报道,其性能与目前使用的吸声泡沫相当。小云  

     
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2018-11-25 2 2018年11月25日 星期日