作者黄湘红段跃初

在科技的浩渺宇宙中，每一个新发现都像是一颗璀璨星辰，照亮了人类前行的道路。《科学美国人》于2025年1月2日发表的这篇文章，宛如一颗启明星，为我们带来了纳米科技领域的全新探索。

回溯到上世纪50年代初，布鲁克林学院的生物学家们正在对叶蝉展开研究，试图探寻叶蝉是否是病毒传播的媒介。在研究过程中，他们意外发现了叶蝉翅膀上的“超显微体”。这一发现如同打开了一扇通往新世界的大门，为后续的研究奠定了基础。1953年，他们在《布鲁克林昆虫学会公报》中正式将这些微小的球形结构命名为“brochosome”。

时间来到2015年左右，宾夕法尼亚州立大学的生物医学和机械工程师王家卫团队被brochosome的纳米尺度和复杂三维球状几何图形所吸引。当他们深入研究后，发现叶蝉能够在纳米尺度上持续生成如此复杂的结构，这令他们感到十分惊讶。要知道，即使是拥有先进制造技术的人类，想要实现这样的均匀性和可扩展性也并非易事。

王家卫与宾夕法尼亚州立大学和卡内基梅隆大学的合作伙伴们，经过不懈努力，取得了两项美国专利。他们致力于制造brochosome的合成对应物，这一成果具有不可估量的价值。

从军事领域来看，合成的brochosome为军事伪装带来了新的契机。在战争中，海军舰艇、飞机等军事资产面临着敌方的侦查和追踪。而brochosome材料制成的伪装，能够使这些军事资产在视觉上与周围环境融为一体，大大降低被发现的概率。例如，在夜间或恶劣天气条件下，这些伪装能够有效躲避敌方的红外探测，让舰艇和飞机在悄无声息中完成任务。

在民用方面，brochosome的应用也十分广泛。它可以制作防反射材料，让光学设备的成像更加清晰。想象一下，在摄影爱好者的镜头中，由于brochosome材料的应用，能够减少光线的反射，从而捕捉到更加真实、细腻的画面。它还能用于防伪和数据加密，像在货币上添加红外活性brochosome材料作为真实性标志，这一举措大大增加了伪造的难度。在生活中，我们使用的一些智能设备，如手机、电脑等，也可以利用brochosome材料来提高安全性。

brochosome还能用于制造自清洁表面。我们生活中的各种物品，如家具、衣物等，经常会沾染灰尘和污渍。而brochosome材料制成的表面，能够通过特殊的物理结构，使灰尘和污渍不易附着。当遇到雨水或其他清洁液体时，这些污渍会自动滑落，从而实现自动清洁的效果。

在能源领域，brochosome相关的光捕获电极可能为氢燃料的生产提供新途径。氢能源作为一种清洁能源，其开发和利用一直受到人们的关注。brochosome材料的独特结构能够有效地捕获光线，将其转化为电能，为氢燃料的生产提供动力。

在医疗方面，brochosome也有着巨大的潜力。它可以定制出用于检测特定细菌和蛋白质的传感器，帮助医生更好地诊断疾病。例如，在一些疾病的早期诊断中，brochosome传感器能够快速准确地检测出细菌和蛋白质的异常变化，为患者的治疗提供及时的支持。brochosome材料还可以用于制造携带特定药物靶向作用于特定组织的颗粒，提高药物的治疗效果。

专家们对这项研究给予了高度评价。王家卫表示，虽然目前合成brochosome广泛应用的主要瓶颈是缺乏可扩展的生产技术，但这一研究的前景十分广阔。沈则认为，这项研究有力地提醒人们，创新不总是依赖人类的创造力，大自然往往已经为我们解决了许多难题。

总的来说，这项研究为纳米科技的发展开辟了新的道路，有望在多个领域带来突破性的变革。它不仅让我们对纳米科技有了更深入的了解，也为人类的未来发展提供了更多的可能性。在未来的日子里，我们期待着brochosome能够在更多的领域发挥作用，为人类的生活带来更多的便利和惊喜。

作者黄湘红，教育学硕士，硕士生导师，副教授，湖南省科普作家协会青委会委员，中国天文学会会员，湖南省天文协会理事

段跃初是中国科普作家协会会员、中国未来研究会会员

来源: 科普文讯