腦洞時刻：向大自然學習 從“惡心”中走出來的黑科技

今天要給大家講述的是陸地、海洋中的兩個粘乎乎、看起來就很惡心的家伙。

先來看陸地上的那位

先來看陸地上的那位，上圖那位想必大家都見過吧？

蛞蝓，俗名鼻涕蟲，光聽名字就感覺很惡心。為了能夠從捕食者那里逃脫，鼻涕蟲修煉了一種“神通”——受到威脅時會分泌一種特殊的粘液。這種粘液會讓鼻涕蟲牢牢附著在物體表面，如此捕食者就很難把它抓起來了。

惡心歸惡心，但是對于鼻涕蟲來說很有用。

別忙著惡心，有沒有想過鼻涕蟲分泌的粘液怎么就可以牢牢附著在物體表面？

別小看這個問題。2017年7月，sicence期刊上出現了一篇題為《Tough adhesives for diverse wet surfaces》的論文。來自哈佛大學的研究者們就是利用了鼻涕蟲粘液的特點而制備出了一種新型雙層水凝膠，堪稱黑科技。

研究團隊為了展示這種靈感來源，特意將材料染色做成鼻涕蟲的樣子粘在心臟上

研究團隊設計了雙層結構新材料，一層基體材料，一層粘性表面。粘性表面是通過靜電相互作用、共價鍵和物理相互滲來附著在表面。基體材料則依靠遲滯快速消散能量。一個粘得住，一個扯不斷，完美結合。

那回到之前的問題。在鼻涕蟲分泌的的粘液中，科學家發現了顯著增強鼻涕蟲和爬行表面之間粘合作用的蛋白質。一方面，帶正電的蛋白質與帶負電的表面可以形成靜電吸附，另一方面，蛋白質與表面可以形成共價鍵。

而基體材料則是一種水凝膠材料，其微觀結構是海藻酸鹽和聚丙烯酰胺交織網絡結構。這種結構可以讓基體材料在拉伸時吸收大量能量，外力撤除時又可以回復。

大力拉扯，沒事有沒有！粘合部分也沒有受到影響

那么好了，粘合力強，又具有很好的彈性，這個新材料完美的應用場景恐怕就是醫用上的止血、縫合了。

事實也的確如此。研究團隊這項技術已經成功地縫合了豬心和白鼠肝臟。

我們再來看看水里的

就是這一位

它可不是善茬。盲鰻魚的嘴很像吸盤，口蓋上長著銳利得像銼刀一樣的牙齒。它主要靠魚體內過著寄生生活。盲鰻先是在先在大魚身上咬個洞，或從大魚的鰓孔直接鉆進大魚腹中，先吃內臟后吃肉，吃得大魚只剩下皮和骨頭。

同鼻涕蟲差不多，盲鰻也有一個絕招——在遇到危險時也會分泌出粘液。而這些粘液會膨脹至其初始體積的10000倍，其粘稠程度也驚人可將四周海水粘成一團。

不過相比鼻涕蟲的粘液，盲鰻的粘液有一個很大的特點：拉伸增稠，剪切稀化。對于盲鰻的捕食者一般是吸食，所以是拉伸力。如此粘液只會更粘稠，很容易堵塞其鰓部。

而盲鰻自己要逃走，只需要打個結，給一個剪切力，讓粘液局部粘度降低，從而脫身。

如此說來，它的“神通”比鼻涕蟲還是要高一截的。

那這個神通可以為人類所利用嗎？

美國海軍網站2017年1月發布了一條新聞，聲稱正在利用盲鰻粘液來開發新材料，以協助戰斗人員。

據文中的科學家透露，盲鰻粘液由兩種蛋白質部分組成：線性和粘性蛋白。線性蛋白有點像彈簧，因為儲存了能量，遇水快速散開。而粘性蛋白遇水膨脹，就將線性蛋白產生的通道堵塞。線性蛋白、粘性蛋白、海水之間相互作用就形成了三維的粘彈性網絡。一段時間之后，線性蛋白開始自我崩潰，導致粘液粘性消散。

根據他們的研究，盲鰻制造的粘液最終可以膨脹10000倍。

因此，他們正在復制盲鰻粘液的人造版，希望可用于彈道保護、滅火、防污、潛水保護或防鯊噴霧。

不過，有沒有成功，我們就不得而知了。

介紹完上面兩位，小編不由得想到：大自然的神奇，科研的魅力，不就是這些嗎？

參考文獻：

1.science, 2017, 6349(357): 378-381.

2.https://www.navy.mil/submit/display.asp?story_id=98521