大自然最神奇，許多司空見慣的生物身上，卻有遠超人類科技水平的黑科技。說兩個奈米仿生學中有意思的例子。

在自然界中，壁虎飛簷走壁的本事，讓人類垂涎三尺。無論是粗糙的樹幹，還是光滑的玻璃，壁虎都能行走如飛。壁虎為什麼會有如此神奇的本領？曾經有人提出過吸盤說、粘液說、掛勾說等種種假設，但實驗證明都不對。

直到發明電子顯微鏡，人類可以觀察到微米，甚至奈米尺度的物質世界後，才真正地掌握壁虎手掌的秘密。原來，壁虎的腳掌充滿了無數細毛。由於這些細毛比較硬，又稱為“剛毛”。在剛毛末端，實際上是開叉的，每根剛毛都分成了100-1000根更細的絨毛，這些絨毛的尺寸小到奈米級品。

由於這些細小的剛毛，已經小到奈米尺度。所以，剛毛上的分子與牆壁分子間能產生“分子間作用力”，又稱為範德華力。

範德華力很小，生活中我們往往不會在意到它的存在。但是當壁虎手掌上億萬根這樣的絨毛起作用，足以產生巨大的吸引力，使壁虎不會掉下來。有科學家測算，壁虎腳掌上剛毛產生的吸附力，可以達到其體重的50倍。

人類透過模仿壁虎手掌的原理，已經做出可以重複使用，而且粘性巨大的奈米仿生膠帶。未來戴上一付壁虎手套，可以不用爬樓梯，直接爬牆回家了……

出淤泥而不染，是荷葉被賦予的人文氣質。但從科學上來說，荷葉不是因為內心高潔，才不沾汙水。而是因為其葉面獨特的奈米結構。

當把荷葉放到電子顯微鏡下觀察，放大數千至幾萬倍後，可以觀察到葉子表面有微米級別的“小山包”，在每一個“小山包”上，又會有更小的突起物，就像在山包上紮起了無數的帳蓬。這些小帳蓬的密度很高，帳蓬與帳蓬間充滿了空氣。

由於荷葉表面的微結構，當水灑在荷葉上時，水滴其實並沒有完全與表面接觸。而是被“帳蓬”間的空氣托住，就像坐在一個氣墊船上。水滴不會平鋪在葉片表面，而是會繼續呈現出球形，並很輕易就從葉片上滾動下來。

葉子表面的奈米微結構，就是荷葉“出淤泥而不染”的秘密武器。

目前，科學家透過模仿荷葉的微奈米結構，已經開發出各種仿水的塗料、新材料、織物等。

國家大劇院外牆所用的玻璃，就是具有自清潔功能的奈米材料。科學家們設想這些玻璃就像荷葉一樣，即使表面沾有灰塵，只要下一場雨，水滴就可以“珍珠落玉盤”，把灰塵統統帶走。免去了人工清洗的麻煩。

但是，科學家們沒想到，北京經常下的是泥……

答：我來說一個：固態冰的密度，居然比液態水的密度還低！

根據熱脹冷縮原理，液態的物質凝固後，密度應該增加，但是水正好是個反例，因為冰可以浮在水面上。

這雖然是個常識性問題，但是人類真正徹底弄明白其中原理，也就才一百年的時間，其中涉及原子等粒子物理，甚至還有量子力學的一些知識。

要明白水凝固後，為什麼體積反而增加，我們需要知道水分子間存在特殊的——氫鍵。

因為水分子結構的特殊性，使得水分子有很強的極性，水在液態時，氫鍵使得水分子間的距離靠近；固態時，水分子形成穩定的晶體結構，氫鍵的作用反而減弱，分子間的平均距離變大。

比如，標準大氣壓下，水的密度在4℃時最大，這也是單位密度的定義標準。

正是氫鍵的存在，使得水這種物質極為重要，尤其是對生命的發展。

在幾億年前的古生代，冬天的低溫使得水面開始結冰，密度最大的水（4℃），反而沉到湖底，使得動植物在極寒的時候，能躲到湖底避免被冰凍。

1，扶手電梯的扶手總是比電梯本體快。

大商場裡，自動扶手電梯，大家注意觀察的話，會發現，扶手往往比電梯本體快一點點。不多，大概就是上電梯的時候手在身體旁邊，上到頂就伸到前面了。

如果你遇到了扶手比電梯本體慢的，負責任地告訴你，這電梯是不合格的。自動扶梯的國家標準GB 16899-2011 5.6.1規定扶手帶比梯級快（0～+2％）。

原因呢，則涉及到了人體的結構特徵。如果扶手比電梯慢，或者速度接近，當手扶上去的時候，就有可能被拉到比身體靠後的位置。在這種位置，手腕會被“鎖死”，不容易鬆開扶手，進而造成危險。感興趣的話，可以在普通的樓梯上嘗試一下。但不要作死在自動扶梯上嘗試。

2，為啥會有飛蛾撲火，自取滅亡？

其實道理很簡單：飛蛾平時是靠星光導航的，火光擾亂了他的導航系統。

如上圖，飛蛾平時依靠“路線和星光之間的夾角”來判斷方向，實行導航。

但是如果有火光，蓋過了星光，那麼飛蛾就會把火光當做星光，依靠“火光和路線之間的夾角”來進行導航。結果就像上圖所示，飛蛾撲火了。

3，為什麼晚上會聽到一些好像是遠處傳來的聲音？

不僅僅是遠處傳來的聲音，哪怕是尋常的汽車、火車經過的聲音，也會隨著夜晚的降臨，變得更加明顯。

是因為夜晚更安靜，背景聲音更小嗎？確實有這個因素，但更重要的是，“聲音的折射”。

聲音也是一種波，所以和光一樣會有折射。白天的時候，地面溫度高，高層溫度低，因此聲音就會如上圖所示，向上折射。因此，在地面附近的傳播距離就會降低。

但是到了晚上，聲波傾向於向氣溫更低的地面附近傳播。而地面附近的氣溫，低也是有一個限度的，因此這種折射就會很快變成沿著地面的類似直線的傳播。這時候，我們聽到的聲音就會變得更響更刺耳了。