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蜗牛能爬快点儿么?  

2009-07-16 16:19:04|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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蜗牛吃菜
蜗牛吃菜

已经发表在7月份《新知客》专栏,切务转载。

像蜗牛这种动物,一直给人的印象就是移动得很费劲儿,但仿生学家研究发现,蜗牛的爬行方式也包含了大自然的智慧。其主要法宝,就是它分泌的粘液。蜗牛能在墙上不掉下来,靠的主要它粘液的粘力;但是蜗牛又不是像胶水那们被粘死在墙上,它爬行的时候要拿粘液当作润滑剂来用。如果蜗牛的粘液粘稠到能承受其自身的重量,那它在这种粘液上爬动岂不是一直要使出自身重量水平的力气?这对大多数陆地生物来说都是很费劲的事情。

其实蜗牛分泌的粘液,不是那么简单的液体,它的性质能使蜗牛在墙上“四两拨千斤”。经典液体的粘度是一个常数,不会随外力而变化。但蜗牛的粘液不一样,当施加的外力较小时,它的粘度很大,表现为很粘稠的东西,能把蜗牛粘住不滑下去。但是当施加的外力大于一定值后,它的粘度就会突然下降,变成很稀稠的东西,具有润滑的效果,蜗牛能很轻松地爬行。如果撤去外力,粘液的粘度又能很快恢复到原来的水平,使蜗牛不至向后滑下太远就能停住。因此,蜗牛爬行的时候,并不用一直使出搬动自身重量的力气,只要刚“启动”的时候使一下劲儿,把粘液变成很稀的东西,爬的时候就轻松了。

蜗牛的粘液的这种性质叫做“屈服”。力气不大,它就很强;力气大了,它“屈服”了,就变成很弱的东西了。如果想让蜗牛想爬得更快就要找一种屈服之后能变得越稀,同时静止后又恢复得很快的液体。在真实世界里,很难找到一种极端矛盾的液体。研究发现蜗牛分泌的粘液,已经达到了最佳的性质了。人造产品中的很多屈服流体,如果拿去给蜗牛用,不要说爬得更慢,甚至爬不成都有可能。例如玻璃瓶包装的茄汁,放久了一下要倒出来还倒不出来,要用力晃很久。可是一旦晃出来了,就很容易“啪”地倒出来一大滩,无非是屈服了。不过茄汁要放上一天才能恢复原来的粘度,如果给蜗牛用,它要么就爬个不停,否则一停就老粘不住。

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