貓舌頭才是終極解結(jié)專家

瑞秋·迦爾

譯/于巧峰

要去除頭發(fā)打結(jié)和其他討厭的纏結(jié)，一般的梳子似乎只能使問題更糟糕。但我們那位毛茸茸的貓科寵物似乎知道更好的訣竅。它們是如何做到的呢？

佐治亞理工學(xué)院的亞力克西斯·諾埃爾在家里看著她的寵物貓，開始問自己同樣的問題。

“我的貓當(dāng)時正在舔這條超細(xì)纖維毛絨毯子，它的舌頭被粘住了……”諾埃爾在2016年美國物理學(xué)會流體動力學(xué)部門會議上告訴大家，“貓沒辦法，變得歇斯底里，我則從科學(xué)家的角度開始思考，為什么會發(fā)生這種情況?！贝鸢缸畛跛坪跎婕耙环N流體，即貓的唾液，可是諾埃爾的研究通往一條不同的路。

作為機(jī)械工程學(xué)的在讀博士，諾埃爾想對貓梳理毛發(fā)這一簡單動作背后的力量和動力機(jī)制了解得更多一些，所以她找到一個舌頭組織樣本帶到實驗室，使用計算機(jī)X 射線斷層攝影掃描儀對其進(jìn)行了近距離的三維觀察。

（頂部）貓舌頭的移動

諾埃爾說：“貓舌頭上有一些非常有趣的刺，被稱為乳突，組織排列得像屋頂?shù)耐咭粯印！边@些尖銳的刺實際上由類似于人指甲的硬質(zhì)材料形成，它們可以嵌入軟組織中，使乳突旋轉(zhuǎn)并鎖定纏結(jié)。諾埃爾補充道：“另外，刺的表面有尖，比較銳利?！边@些“爪型刺”可以“抓住”毛發(fā)，但還不清楚貓在清潔自己時是如何使用的。

為了調(diào)查這些體刺的功能，她招聘了一名實驗助理（她的貓），并用高速攝像機(jī)拍攝了它梳理毛發(fā)的過程。這樣一來，諾埃爾及其同事就能夠放慢鏡頭，以仔細(xì)觀察貓梳理毛的不同階段，尋找它在哪個階段用鋒利的體刺從它們的皮毛中理出纏結(jié)。

諾埃爾的看法是：“清掃運動是大家都熟悉的標(biāo)準(zhǔn)梳理運動，但在這個運動中，舌頭呈V形回縮，讓刺鉤在毛上?！?/p>

她說：“舌刺變硬后就會從傾斜于舌面20°至30°變?yōu)?0°至80 °，舌頭組織變形時，就像一個具有非線性彈簧常數(shù)的漸進(jìn)式彈簧，但是不回彈。實際上，組織變形后，舌刺保持相對垂直，以便于梳理?！?/p>

諾埃爾想盡量利用自己的貓進(jìn)行更系統(tǒng)的測試，所以她以400%的比例3D打印貓舌。她把貓舌模型鉤到拉伸流變儀上，將其穿過附著在力板上的毛發(fā)樣品，測量所有方向的力并模擬膜上觀察到的梳理機(jī)制。

她說：“舌刺一旦發(fā)現(xiàn)纏結(jié)，就會像一個熱跟蹤導(dǎo)彈一樣，旋轉(zhuǎn)并拉伸。在梳理人造毛之后，清潔貓舌也很容易，只要與舌刺逆向刷動，一切都會一掃而空?！?/p>

貓顯然有個大毛刷，但研究人員才正在開始解開它們梳毛背后的科學(xué)機(jī)制。諾埃爾與其團(tuán)隊想調(diào)查貓如何使舌刺變濕，以及這種濕度如何影響梳理，這就要看他們能夠找到多少貓志愿者。