什麼東西既像固體又像液體，而且全身都是紅色的？根據一項首次描述這些結構不尋常物理性質的新研究，答案是火蟻筏。
入侵紅火蟻，一種常見的火蟻，起源於巴西的雨林，那裡的大量降水可能導致每天發生兩次洪水。為了在這些洪水中作為一個群體聚集在一起，火蟻將它們的腿和嘴鉤在一起，創造出一種活的、會呼吸的防水材料，這種材料可以漂浮數小時，甚至數週（如果需要），直到洪水消退。
這些所謂的火蟻筏每平方英寸（6.5平方釐米）包含近200個身體；在大型蟻群的情況下，它們可以長到垃圾桶蓋那麼大，但更常見的是，它們長到小盤子大小。螞蟻天生就會在緊急情況下迅速組裝自己，並且可以在不到兩分鐘的時間內組織數千個身體，佐治亞理工學院的研究員David Hu說，他過去幾年一直在研究這些蟻筏，並將它們描述為一種活的織物。
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“它們都在一起行動，而且數量如此之多，以至於它們真的變成了一種單一的材料，”Hu告訴LiveScience。
Hu和他的團隊現在進行了首次實驗，以計算這些蟻筏的物理特性，目的是為有興趣為機器人技術和潛在的建築領域建立類似結構的材料科學家提供資訊。
團隊使用了一種叫做流變儀的工具——它測量材料的運動阻力，用於檢查洗髮水和巧克力等消費品的粘度——測量並比較了活的和死的火蟻團的物理特性。
他們發現，筏子中的活火蟻不斷地重新排列自身以響應外力，例如實驗室中棍子的輕推或自然界中的雨滴，並且這種重新排列使筏子在外力移除時能夠像橡膠一樣彈性地彈回。
“無論你做什麼，它們總是不斷地重新排列它們的身體以應對壓力，”Hu說。“當有人推它們時，它們最初表現得像固體，但如果你離開壓力，它們也會流動並做出反應。很少有材料會像那樣表現。”
Hu說，這種響應性使火蟻能夠應對它們在雨林地面漂浮時可能面臨的障礙，例如小石頭或水坑中的陣陣波浪。
Hu說，另一方面，該團隊發現死火蟻僅表現得像固體，並立即從蟻筏中被丟棄，因為它們會危及超級生物體的完整性。
透過提出一組描述這些蟻筏運動的方程式，Hu認為他團隊的工作將為正在進行的努力提供資訊，以創造小型自組裝機器人，這些機器人可以部署在狹窄的空間中進行難以觸及的測量，甚至可以創造自修復建築材料，例如，這些材料可以從斷橋內部出現，並填補裂縫以防止進一步損壞。
該團隊將於今天（11月26日）在匹茲堡舉行的美國物理學會流體動力學分會年會上展示他們的發現。
在Twitter上關注Laura Poppick Twitter。 原文刊登於 LiveScience。
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