工程领域的很多灵感都来自自然。比如，蝉翼就因独特的防水抑菌性长期吸引着研究人员的目光。如果这种特性能够在工业产品中大量应用，将大有裨益。先前的研究方式是完全移除蝉翼表面的化学物质，这不仅会损伤蝉翼表面，还无法完全解释蝉翼表面的化学物质如何与本身的结构协同工作。新研究针对蝉翼上的涂覆物质进行分层研究，揭示了形态与化学结构间复杂的相互作用。
研究人员分析了两种不同的蝉，它们的蝉翼上都具有高度有序的微型锥形结构，这一结构又被称为纳米柱。此前，有研究认为纳米柱结构能发挥特殊的作用，可以帮助蝉翼防水以及抑制细菌。
美国桑迪亚国家实验室分析化学家杰西卡·库斯塔斯介绍说，为了避免破坏蝉翼，研究团队尝试了微波辅助提取法，这种方法还没有在完整的昆虫翅翼上使用过。这一方法需要对浸入氯仿和甲醇中的蝉翼进行加热和再冷却，同时分析随着这个过程一层层剥落下来的化学物质。“整个过程需要带着计时器和电脑在微波发生器前坐上好几天。”库斯塔斯说。
对于一年生的蝉种，萎缩效应更加剧烈。蝉翼的疏水性首先下降（尽管随更多化学物质的剥落，疏水性有所回升）。抑菌性在刚开始剥落时上升，但是在更多化学物质剥落时明显下降。团队还发现，对于另一个蝉种而言，蝉翼表面的化学物质本身就具有抑菌性。这种蝉的蛰伏期为17年，而它们蝉翼上的纳米柱更短——这意味着比起结构特性，它们更有可能依赖蝉翼的化学组分抑菌。 环球科学