雖然水黽平時都靜靜地趴在水面上，但一旦遇到美食或危險，它們就會以極快的速度捕食或逃離，在此過程中還不會打濕身體。根據(jù)觀測，水黽的滑行速度可達(dá)1.5 米每秒。難怪古人常將水黽稱為“賣油郎” ——感覺它 們的腳底就像抹了油一樣，能在水面快速跑跳而不濕身。

首先來看看水黽在水面快速運(yùn)動而不濕身的原因。我們知道，力的作用是相互的。物體要運(yùn)動，必須要先給其他物體一個作用力，然后在其反作用力下完成運(yùn)動。水黽靠足支撐于水面，通過劃水完成運(yùn)動過程，但它們的足又細(xì)又長，按理說，受力面積小、壓強(qiáng)大，劃水時應(yīng)該打濕身體才對，為何它們能健步如飛而不濕身呢？

這主要得益于水黽足部和腹部特殊的剛毛。這些剛毛的平均直徑只有幾微米(人頭發(fā)的直徑為60～100微米)，眾多剛毛按同一方向排列并呈螺旋狀聚在一起，通過吸附空氣以形成氣膜，使其足部能支撐超過自重十幾倍的重量。同時，水黽腹部密布的剛毛也有一定的疏水性，讓水無法沾濕水黽的身體。

就是說，細(xì)密且疏水性的剛毛是水黽輕松浮于水面且不會濕身的秘密所在。當(dāng)然，水的表面張力也是保證水黽能在面行動自如的物理因素。表面張力指體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生沿表面作用于任一界線上的張力。通常，液體溫度越高，表面張力越小。

接著來看看為何水黽在水面滑行的速會如此快。水黽主要通過滑動中足完成水上運(yùn)動，它們的中足特別長，具有強(qiáng)大推力，承擔(dān)著“驅(qū)動足”的功能；前足和后足則主要起感知水體振動和保持平衡的作用。在三對足的配合下，水黽能輕松推開300倍于 自身體積的水量。加上足部和腹部剛毛賦予的疏水性和水的表面張力，水黽才能以極快的速度沖向食物或躲避天敵的捕食。當(dāng)然，也正是憑借著細(xì)長的中后足，水黽才能輕松在水面跳躍，它們跳躍的高度通常有三四十厘米。

水黽是淡水生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種，通過分解有機(jī)質(zhì)參與物質(zhì)循環(huán)。 對水黽生物學(xué)特性的深入研究，不僅利于揭示微觀尺度下的流體力學(xué)規(guī)律，更為仿生材料與微型機(jī)器人設(shè)計提供了重要啟示。中國科學(xué)院沈陽自動化研究所微納米課題組曾從水黽身上獲得靈感，結(jié)合聚二甲基硅氧烷、石墨烯、磁性顆粒等制備了具有光響應(yīng)、磁響應(yīng)及超疏水特性的復(fù)合材料，研制出的仿水黽微型機(jī)器人可以完成水面快速游動、跳躍及翻滾等動作。隨著研究的深入，新型水黽仿生機(jī)器人有望在水處理、水上運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到應(yīng)用。（文內(nèi)配圖均已獲得圖蟲創(chuàng)意授權(quán))

本文節(jié)選自《百科知識》2025.7B

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