蝴蝶翼架构及相关应用方案。

全球环境退化、健康恶化和能源资源减少的灾难性影响要求采取旨在环境保护、卫生干预措施和利用丰富和可再生能源的补救措施。因此，传感器和可再生能源利用系统已成为解决目前挑战的有价值的解决方案。然而，传统的传感器和可再生能源利用系统已导致效率和性能下降，需要改进。因此，目前的研究趋势侧重于提高这些系统的效率和性能。

几个世纪以来，大自然利用无限数量的进化生物物种，提高了能量利用能力和对外部刺激（包括温度、pH值、湿度和化学分子）的增强反应。具体来说，蝴蝶翅膀已经获得了研究和审美人气，因为他们生动的着色，独特的微观/纳米结构的结构，敏感性和有效的反应刺激。

当昆虫爱好者惊叹于美丽的翅膀着色和图案时，研究人员已经确定，鲜艳的着色和翅膀特性来自于翼鳞中的结构和颜料。色彩鲜艳的翅膀种类繁多，研究人员对各种独特的翼级结构进行分类。同样，研究人员还试图模仿制造各种人造功能材料和系统（如传感器和能量利用应用）的机翼特性。

在《国家科学评论》发表的综述中，上海交通大学金属基质复合材料国家重点实验室的研究人员介绍了近年来在蝴蝶翅膀启发下传感器和能量应用的研究进展。在回顾中，张W和同事强调了机翼规模发展的起源以及翼秤结构的后续形成。

他们描述翼秤结构的一般外观有三个不同的区域，即高度复杂的上层，平坦和无特征的下层和柱式连接的两层称为trabeculae。此外，作者还讨论了最新的翼结构分类基于建筑专用区域的变化。这些翼级结构结构变化影响翼着色等属性，包括孔隙度、表面积和刺激反应。

最近，研究人员对各种传感器和能量系统进行了研究，目的是将自然物种的特性模拟为人造功能系统。本发表的评论侧重于最近研究在制造受蝴蝶翅膀启发的传感器和能量系统方面取得的进展。通过利用蝴蝶翅膀的不同特性，研究人员成功制造了热传感器、医疗和蒸汽传感器、防伪安全装置、光催化器、光伏系统、三波电纳米发电机和储能系统。相比之下，这些特色系统与其他自然物种启发的类似系统具有竞争力和性能。

不幸的是，为了实现自然属性的最佳复制到人造功能系统，还需要进行更多的研究。因此，作者建议将应用范围扩展到癌症治疗和管理中的光热成像和治疗。医疗传感器记录的健康监测和蝴蝶翼启发材料光热能力所记录良好的性能将产生足够的机制，用于检测、成像、治疗和监测绝症。同样，受蝴蝶翅膀启发的光热材料也可以对现代战争和火箭等科学研究技术新兴的隐形技术研究感兴趣。

最后，蝴蝶翅膀已经表现出许多和多样化的属性，使他们能够有效地响应外部刺激。研究应设想在制造具有多种响应和高质量功能系统时利用这些特征。这应该是实现下一代应用的真正突破，这些应用可优化自然物种的特性，并满足全球能源短缺、环境退化和日益恶化的健康状况。

文章来源：《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/zonghexinwen/2020/0726/490.html