蚊子为什么 没被雨滴砸死-泰州空气检测【江苏空气网】
胡立德
美国佐治亚理工学院机械工程和生物学兼物理学副教授。
虽说蚊子看似柔弱如风中浮萍被雨滴砸得摇晃不定，但正是由于蚊子的重量微不足计，在与雨水碰撞的过程中，雨滴几乎没有减速，动能并未转化为能量击打在蚊子身上，而是让蚊子瞬间加速，从而化解了高速下降的雨滴带来的巨大冲击。这就像是“以柔克刚”, 达到“四两拨千斤”的效果。泰州空气检测/泰州室内空气检测/泰州环境检测/泰州室内环境检测/泰州三废检测/泰州废水检测/泰州废气检测/泰州作业场所检测/泰州甲醛检测/泰州第三方检测/【江苏空气网】：http://www.jskqw.com/index.asp（电话：0513-85211818）,并提供:泰兴空气检测.泰兴环境检测.姜堰空气检测.姜堰环境检测.靖江空气检测.靖江环境检测.兴化空气检测.兴化环境检测.
对雨中飞舞的蚊子进行高速摄像
漫漫细雨对我们来说时常是浪漫而惬意的象征，可你有没有想过，对体积微小的昆虫，譬如蚊子来说，雨中漫步简直就是一场灾难片。一滴雨珠的重量可以达到蚊子体重的50倍之多，在蚊子眼中，我们口中的“毛毛雨”，不下于一辆辆甲壳虫汽车从天而降！可惜的是，在如此漫天高速飞落的“甲壳虫汽车”雨中，蚊子依然能够嗡嗡作响而毫发无损。是什么赋予了它们如此神通？
为了破解这一谜题，我和我的研究小组与美国疾病控制中心合作，对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像，以便仔细观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为。
这可不是一件容易的事情：首先，要从几米高处让雨滴开始加速并准确“击中”蚊子简直是不可能的任务，“守株待兔”等蚊子被“人工降雨”自然击中的概率也微乎其微。研究员们于是采用了“水枪打蚊群”的策略，将数以百计的蚊子装入一个细高的透明容器中，从容器顶端用高速喷头向蚊群发射与自然界中雨滴速度相仿（大约每秒9米 ）的“模拟雨滴”，以增加蚊子被“雨滴”击中的概率。
同时，由于蚊子与雨滴在瞬息之间便擦身而过，如何让实验设备自动而准确地捕捉这一时刻成了另一个亟需解决的问题。研究员们想出的办法是，在蚊子飞行高度的上方设置一道“激光封锁线”，雨滴穿过激光线时，便触发高速相机开始以每秒4000帧的速度拍摄，详细记录蚊子与雨滴相互作用中的每一个动作。
蚊子被雨滴击中时“不抵抗”
通过拍摄的高速视频，研究小组分析并归纳了雨滴击中蚊子不同部位的各种情况，计算出了蚊子在遭遇雨滴的瞬间所受的作用力，以及其后随雨滴向下移动的距离。他们发现，蚊子不像我们可能推测的那样能够躲避雨滴，但被雨滴击中的蚊子也不会受到冲击带来的伤害。蚊子的秘诀，就在于它们体重极轻。
研究小组拍摄的高速视频显示，蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下。当雨滴击中蚊子翅膀或腿部时，蚊子会向击中的那一侧倾斜，并通过高达50度的高难度“侧身翻滚动作”让雨滴从身侧滑落。而当雨滴直接击中蚊子身体时，蚊子先顺应雨水强大的推力与之一同下落，随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行。
研究小组发现，雨滴击中蚊子时，蚊子若正栖息于无法移动的地面上，雨滴的速度将瞬间减小为0，并施加等同于蚊子体重10000倍的力在蚊子身上，足以致命。而当蚊子在空中被击中并采用“不抵抗”策略时，蚊子受到的冲击力就减小为自重的50-300倍，只相当于在蚊子身上压了一根羽毛——这是蚊子所能够承受的。两者之间的区别，就如同“一拳打在钢板上”和“一拳打在棉花上”。
虽说蚊子看似柔弱如风中浮萍被雨滴砸得摇晃不定，但正是由于蚊子的重量微不足计，在与雨水碰撞的过程中，雨滴几乎没有减速，动能并未转化为能量击打在蚊子身上，而是让蚊子瞬间加速，从而化解了高速下降的雨滴带来的巨大冲击。这就像是“以柔克刚”, 达到“四两拨千斤”的效果。想不到小小的蚊子还个个是太极高手呢！
除了避免冲击带来的伤害，蚊子雨中求生的另一秘诀则是它们疏水性的细毛。覆满防水细毛的身体使得蚊子在随着雨滴下落的过程中与雨滴保持分隔状态，从而能够迅速摆脱雨滴重新飞起，在雨滴将它们砸落地面造成致命伤害前逃出生天。
我们的这一发现发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，并引起了广泛关注。事实上，这项研究不只是跟蚊子有关。在对自然的应对之道上，动物往往有着比我们更丰富的经验，并在千万年的进化过程中发展出了适合它们生存环境的结构和功能。研究和模拟这些动物应对大自然的特殊本领，可以为我们的科学家和工程师提供新的设计思想，解决机械技术上的很多难题——比如，如何更好地设计微型飞行器，让它们能够像蚊子一样，在雨中轻盈地翱翔。
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“儿子被蚊子叮了” 启发研究课题
“看到刚出生的儿子在一个暴雨天被蚊子叮了，我就非常好奇，蚊子为什么不会被雨滴砸死呢？第二天我就着手研究这个课题了。”4月12日，在杭州浙江科技馆举行素有中国版“搞笑诺贝尔奖”之誉的“2015年菠萝科学奖”颁奖典礼上，美国佐治亚理工学院机械工程和生物学兼物理学副教授胡立德博士，手捧“物理奖”杯兴奋地说。
更令胡立德兴奋不已的是，颁奖嘉宾竟是仰慕已久的2006年诺贝尔物理学奖得主、美国著名天体物理学家和宇宙学家乔治·斯穆特！于是，他在领奖台上以三个前空翻跃至斯穆特身旁。这一幕可谓将典礼推向了高潮。
为什么“不远万里”来颁奖？斯穆特说：“能够让科学显得很有趣是件特棒的事情，一方面有像诺贝尔奖正式的奖项鼓励科学家的研究，从外部证明他们取得的成就；另一方面还有搞笑诺贝尔奖，以有趣的方式给科学爱好者鼓励，而搞笑诺奖的颁奖人几乎都是诺贝尔奖获得者。”-----来源：深圳晚报
