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双组份混合的昆虫仿生

苏尔寿MIXPAC的双组份混合系统源自于对自然界的仿生设计,早在上百万年前,射炮步甲(学名:Brachinus explodens)就已经能够将两种化学物质在体内进行混合反应了。

射炮步甲属步甲亚科,是广泛分布于全球各地的步甲昆虫的一种。早在人类之前,它们就已经演化出了生化战毒液和投射武器。甲虫在其腹部腺体中分别产生对苯二酚和过氧化氢,以溶液形式分别储存在不同的囊室内;一旦受到威胁,收缩肌肉迫使两种化学液体注入其尾部一个大的薄壁囊室中,使其混合反应;混合室和尾部起发射作用的厚壁小囊室由瓣膜分隔开。


沸腾的腐蚀性液体



甲虫收缩大囊室的肌肉将一部分化学混合物挤压进入小囊室,与小囊室内原有的氧化酶立即反应。对苯二酚剧烈地转化成苯醌,一种能够刺激粘膜的腐蚀性气体;而过氧化氢则形成爆炸性的氢氧混合气体,促使剧毒化学液体通过甲虫的尾部瓣膜喷向对手以自保。这种身长只有1.5~2厘米的动物正是运用这种方式攻击半米之外的敌人。并且甲虫的尾部能像旋转炮塔一样瞄准各个方向发射,所以敌人在哪个方向出现并不重要。甚至稍大的动物误吞了甲虫也不得不立即吐出,因为经过甲虫体内混合囊室的化学反应后生成的化学液体不仅极具腐蚀性且温度高达100°C (212°F)。


高频喷射



1990年,一组美国生物学家发布了另一个关于射炮步甲的惊人细节。在甲虫的喷射表演中,观察者不仅看到了一小团喷雾,还听到了一声短暂的喷气声。同步录音显示这不是一个单一的响声,而是半打的连续且快速的迷你爆破声。高速影像记录证实了这个听觉发现:射炮步甲能以每秒500次的高频喷射毒液。


脉冲喷气发动机



因此,自然才是脉冲喷气发动机原理的发明者。在二战期间,纳粹德国研发的V1导弹正是利用了这一原理。与V1导弹类似,甲虫的引擎也是自行发动:两个囊室间瓣膜的关合开启取决于混合囊室和反应囊室的压差,送入囊室进行反应的两种化学物质是定量的。