纤维结构帮吸盘鱼“搭便车”

研究人员已经证明这种新吸盘可以吸附各种物体。照片来源:材料

作为海洋世界著名的*旅行者？当一条鱼搭便车时，从头上的背鳍进化而来的吸盘会紧紧地吸附在宿主的表面。最近，北京航空航天大学的研究人员发现？鱼的强大吸附能力来自吸盘唇环内部的特殊结构。相关论文发表在2月27日的《材料》上。

该论文的合著者、北京航空航天大学教授李文提到了这一点？这种鱼的形状和游泳能力不足以使它在大自然中获得生存优势，所以它把头上的第一条背鳍进化成了吸盘，这样它就可以携带其他海洋生物来捕捉和繁殖。

？鱼也叫懒鱼或吸吮鱼，它的吸盘有很强的吸附力，足以让它吸附在跳出水面并高速旋转的海豚身上。为了探索这个秘密，研究人员研究了吸盘的柔软唇环。他们发现唇环在上表皮和下表皮之间有一个独特的结构:垂直胶原纤维。由这种纤维结构提供的弹性能量可以使吸盘和物体之间的接触面积最大化，并减少唇环的变形以保持其粘附力。这也是学术界首次详细披露？鱼唇环的组织结构。

到？受鱼的启发，研究人员通过静电植绒设计了一种含有垂直尼龙纤维的仿生吸盘，这是一种利用电荷排列纤维的技术。与纯硅胶吸盘相比，仿生吸盘的吸附力增加了62.5%，吸附时间增加了3.4倍。此外，纤维增强仿生吸盘可以悬挂重量大、形状不规则、表面粗糙的物体。

接下来，研究人员将研究和模仿表皮和下表皮的结构，以改进目前的仿生吸盘。引入环保和可生物降解的材料，如丝绸，而不是尼龙。普通纤维结构的发展也可以应用于柔性机器人，通过控制变形程度来实现精密复杂的运动。

相关论文信息:http://dx.doi.org/10.1016/j.matt.2020.01.018