科学家揭开猪笼草流体调控奥秘
近日,西安交通大学机械工程学院副教授张辉团队在微流道液体选择性调控领域取得新进展,相关研究成果以《选择性微流控弓形高曲率边缘设计》为题发表在《化学工程杂志》上。团队提出了基于最小作用原理(最小能量法)的高曲率弓形边缘设计方法,获得了不同条件下的最优阻碍弓形曲线,从能量角度揭示了弓形边缘对于液体在沟槽内的最大阻碍作用机理,并提出了不同接触角下弓形曲线设计方法与准则。 自2016年猪笼草口缘流体单向引导性被发现以来,其表面独特的弓形盲孔微结构,一直是众多流体调控研究的热门仿生对象。然而,为什么猪笼草口缘表面微结构呈现弓形,近十年来科学界一直没有很好的解释。如何恰当地设计弓形弧度,实现流体高效引导甚至是选择性调控,对于理解毛细驱动、润湿能量转化及液体调控机理具有重要意义。 该研究揭示了2016年以来学界未能解释的弓形结构对流体作用机理问题。基于上述理论,研究团队设计并构建了多种功能性微流控器件,包括Y型分支通道、流体数字显示器......阅读全文
猪笼草如何“吃”虫子
猪笼草 大多数的植物是靠光合作用来制造养料的,不但供给自己生长,还给动物提供食物。但世界这么大,总有特殊分子,比如有那么几种植物,既能进行光合作用生产营养物质,又能以动物为食,而且胃口还不小。猪笼草就是其中的典型代表。 猪笼草属于双子叶植物中的瓶子草目猪笼草科,是一种多年生草本植物,
研究揭示猪笼草食肉能力演化方式
一项新研究公布了澳大利亚土瓶草(Cephalotus follicularis)的全基因组序列,揭示了食肉植物如何演化出消化猎物的能力。相关成果2月7日在线发表于《自然—生态与演化》。 土瓶草既长了食肉叶子(其中含有可以消化动物的液体),又长了非食肉叶子,因此能够用来对比考察食肉性是如何形成的
科学家揭开猪笼草流体调控奥秘
近日,西安交通大学机械工程学院副教授张辉团队在微流道液体选择性调控领域取得新进展,相关研究成果以《选择性微流控弓形高曲率边缘设计》为题发表在《化学工程杂志》上。团队提出了基于最小作用原理(最小能量法)的高曲率弓形边缘设计方法,获得了不同条件下的最优阻碍弓形曲线,从能量角度揭示了弓形边缘对于液体在
科学家揭示猪笼草捕食的奥秘
中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学实验室与北京航空航天大学机械工程及自动化学院的研究者合作,在仿生研究领域取得新进展。研究成果于近日在国际期刊《自然》(Nature 2016, 532, 85-89)发表。 猪笼草,因其拥有一个独特的能够捕食昆虫的器官——捕虫笼而得名,其“嘴唇”区光滑,
猪笼草口缘区液体单向运动现象揭示
猪笼草口缘区在湿润环境下显现出超滑特性,昆虫常会“失足”滑落而被捕食。往口缘区滴一滴水,水滴不但不往下走,反而向上“跑”。我国科学家研究发现,这种奇特的定向搬运液体现象是因为其表面独特的微纳结构——楔形盲孔组成沟槽。相关研究成果7日被《自然》杂志在线发表,这也是该杂志首次刊发我国高校机械工程学科
“有毒诱饵”:猪笼草用甜美花蜜引诱饥饿昆虫
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513588.shtm猪笼草能够在不适宜生存的地方茁壮成长。在它们生长的东南亚和澳大利亚的土壤中,几乎没有什么氮元素,但有一个可怕的来源提供了这种必需的养分,那就是滑入猪笼草球状陷阱的小动物,主要是昆虫。
中国科学家揭示猪笼草“油嘴滑虫”机制
菲律宾特有“食肉植物”猪笼草吃虫子众所皆知,但其“嘴唇”即口缘区,在湿润环境下,不需要外部能源推动即可输送液体的奇特现象,被北京航空航天大学和中科院理化所研究团队发现。合作团队还通过解析猪笼草“嘴唇”的微观结构,揭示猪笼草“油嘴滑虫”液膜自动搬运液体、致使昆虫无法驻足而滑落入笼
Nature子刊:“猪笼草”特殊捕食技巧的进化机制
以动物为食的植物似乎是整个植物界里噩梦般的存在,然而令人惊奇的是,世界各地的食肉类植物都不约而同地进化出了对肉类的敏锐味觉。 在最近的一项研究中,研究者们分析比较了来自澳大利亚,北美洲以及亚洲等多个地区的,不同种类的猪笼草品种,他们发现这些植物捕猎的生物学机制出奇地一致,尽管它们生长于截然不同
科学家首次在印尼发现蝙蝠栖身于猪笼草中
猪笼草捕虫囊中部阴影就是栖息的蝙蝠 科学家近日在印尼婆罗洲发现,蝙蝠栖息在食肉植物的捕虫囊中。这种异于寻常的生存方式,给双方都带来好处——食肉植物得益于蝙蝠粪便中的营养素,而蝙蝠则安全的藏匿于植物的捕虫囊中。 新刊登在期刊《生物快报》(Biology Letters)的研究报告称
PLoS-ONE:肉食植物吞食动物之谜被揭开
据国外媒体报道,为了弥补从营养不良的土壤中所获食物的匮乏,肉食植物会诱捕一些小虫和其它生物,然后逐渐将猎物消化。在11月20日出版的美国《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)杂志上,法国科学家公布了肉食植物之所以能够吞食小动物的谜底。 肉食植物在诱捕虫子 除了众所周知的捕蝇草外,自然界中
电镜在仿生材料研究的应用大自然是人们解决科学难...
电镜在仿生材料研究的应用-大自然是人们解决科学难题的灵感源泉液体单向输运在微流控芯片,雾气收集,喷墨打印乃至润滑减阻等方面都有着重要的应用。大自然是人们解决科学难题的灵感源泉,在之前的研究工作中,研究者们发现沙漠甲壳虫背、仙人掌刺、蜘蛛丝利用其本身的浸润性梯度或是结构梯度可以自发地对液体进行定向输运
自修复仿生涂层几乎排斥所有液体
美国物理学家组织网近日报道,哈佛大学应用科学家仿照猪笼草的疏水策略,开发出了一种极为光滑的涂层材料,几乎能排斥包括血液、油在内的任何液体,甚至在高压、冰冻等极端环境条件下,仍能保持排斥液体或固体的能力。这种仿生疏流技术在生物医学流体处理、燃料运输、防污、防冻等方面有着广泛应用,甚至有望带来一种能
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
新型纳米机器人有助眼底精准给药
近日,一个国际团队在新一期美国《科学进展》杂志上发表报告说,他们开发出一种纳米机器人,首次实现让机器人绕过眼球表面抵达视网膜且不对组织造成损害,未来有望用于精准给药领域。图片来源于网络 这种表面润滑的螺旋形磁性纳米机器人直径仅为500纳米,不到头发丝粗细的两百分之一,它可在短时间内完成从眼球玻
东南亚发现数百个新物种
东南亚的大湄公河地区是世界上生物多样性最丰富的地区之一,新物种继续在该地区以惊人的速度被发现。根据世界自然基金会的一份报告,在2021年至2022年期间,柬埔寨、老挝、缅甸、泰国和越南新发现了380种此前不为科学界所知的动植物,其中许多都濒临灭绝。“该地区生物多样性如此之高存在各种原因。”世界自然基
液体稳定控制领域研究获进展
液体晃动普遍存在于生活与工程场景:从端着的咖啡,到车辆和飞机油箱,再到化工储罐、医疗输液装置。日常溢洒只是小麻烦,但在工程系统中,液体晃动可能影响飞行器姿态控制,引发罐体疲劳损伤,或导致输运过程中的气泡和污染。近日,中国科学院理化技术研究所研究团队,从猪笼草和睡莲中获得灵感,提出一种全新的“双仿生”
新仿生材料可从空气中高效收集水
沙漠中的仙人掌 受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发,哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和Wyss生物工程研究所的研究人员,结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料,可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题,也为未来仿生学发展打开了新的思路。
新仿生材料可从空气中高效收集水
受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发,哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)和Wyss生物工程研究所的研究人员,结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料,可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题,也为未来仿生学发展打开了新的思路。相关研究成果发表
为什么说《Current-Biology》不是什么正经杂志?
答:因为它真呢是太搞太好玩了。用老美的话,就是有点离奇(quirky)。 传统意义上的科学类杂志,都是给人一种神龙见首不见尾的神秘感觉。每个字都懂,但连在一起却不知道它再说些什么。晦涩、生僻、无趣、难懂,几乎成了科学学术杂志的代名词。特别是我们国家的学术杂志,图、表、数据、排版等展示“非常传统
2009年度十大新物种评出-绿色轰炸机蠕虫上榜
美国亚利桑那州立大学国际物种勘测协会和一个由分类学家组成的国际委员会本周公布了由其评选出的2009年度十大新发现物种名单,迷幻襞鱼、吸血鬼鱼等物种榜上有名。 据亚利桑那州立大学国际物种勘测协会主任昆汀·惠勒(Quentin Wheeler)介绍,十大新发现物种名单每年发布一次,以表明
深圳先进院在微液滴生成和高密度颗粒阵列研究取得进展
体外诊断是疾病早期筛查和预后评估的重要方法,随着医学和检测手段不断发展,体外诊断的精准性、灵敏性不断提高,但仍有众多痕量核酸和蛋白对高灵敏检测方法提出严苛要求,例如重大精神疾病诊断、肿瘤早筛、病原筛查、伴随诊断等。近年来以数字PCR(dPCR)和数字ELISA(dELISA)为代表的单分子计数带
科研人员开发出一种新型润滑表面
常言道:“人往高处走,水往低处流”。那么,水往高处走的画面你见过吗? 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所杜学敏团队联合香港城市大学王钻开团队,研发了一种能够通过光照就能产生电,并进一步精准控制液体的基于智能高分子材料的润滑表面(LICS)。 这种新型润滑表面在凝血检测、原位
肉食性植物与仿生防污涂层技术
由悉尼大学纳米研究院副教授ChiaraNeto牵头的化学研究小组从一种肉食性植物表面结构受到启发,成功研发了一种防污表面涂层,该涂层不含任何有毒物质。 由于三丁基类物质、有毒防污剂等以前常用的防污化合物禁止使用,其替代物的研发需求显得越来越迫切。 有一种肉食性植物叫猪笼草,在其开口处的
美研发出更持久透明超光滑的涂层-可用于制造医疗设备
美国哈佛大学生物工程研究人员近日对一种光滑液体渗透表面(SLIPS)技术进行了进一步改进,这种超光滑表面被称为世界上最光滑的人造涂层,具有更加持久和透明的特性。 这种光滑液体渗透表面(SLIPS) 技术不是根据荷叶的超疏水性原理,而是受到食肉猪笼草的启发。这种植物具
我国学者研制出适用于可穿戴集成电路的三维液体二极管
图 (a)基于三维液体二极管的柔性透气集成电路原理示意图;(b)三维液体二极管的流体动力学仿真 在国家自然科学基金项目(批准号:62122002)等资助下,香港城市大学于欣格副教授团队在柔性、透气可穿戴集成电子器件方面取得进展。研究成果以“一种适用于柔性、集成透气电子的三维液体二极管(A thre
传统药材生物碱抗微生物活性系列谜题解开
抗生素滥用,导致严重的副作用及多重耐药威胁着人类健康,因此源于植物的抗菌、抗真菌天然小分子研究备受瞩目。6月25日,来自中国科学院昆明植物研究所的消息,该所罗晓东研究团队与合作者在抗菌、抗真菌单萜吲哚生物碱新颖结构和初步活性研究上取得系列新进展。 据了解,罗晓东研究团队长期致力于药用植物中生物
基于硅烷和硅酸盐黏土矿物的特殊润湿性材料研究获进展
近年来,仿生超疏水、超双疏和超滑涂层等特殊润湿性涂层、材料快速发展。然而,上述仿生特殊润湿性材料普遍存在机械稳定性差、制备方法复杂昂贵、低表面能液体易粘附和基底材料性质依赖性强等问题,成为其实际应用的瓶颈因素。 在硅烷聚合物特殊润湿性涂层、硅酸盐黏土矿物及其纳米复合材料方面的研究基础上,中国科
驱蚊草成夏日“香饽饽”-专家称效果待考证
连日来,杭州时而暴雨,时而艳阳,天气变化异常,蚊虫肆意“横生”。一时间,驱蚊草、薰衣草、夜来香等一些香气驱蚊植物畅销市场。然而,专家提醒,市场上的驱蚊草真假难辨,其效果也有待考证,一些“香气逼人”的甚至会对人体产生负面的影响。 老板:靠怪味驱蚊 记者在杭州花鸟市场里发现,
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的
叶的形态结构及营养器官的变态观察实验
[目的要求] 1.掌握叶的组成;叶片的形态,叶脉的类型;单叶与复叶的区别;复叶的类型;叶序。 2.掌握单子叶植物与双子叶植物叶的解剖结构。 3.了解不同生境植物叶片的结构特点。 4.认识根、茎和叶的变态和种类。 [材料用品] 材料