ats喜欢自己培养自己，就像他们喜欢睡觉一样，花费高达四分之一的清醒时间来清洁他们的皮毛。他们自我清洁成功的秘诀是什么?根据最近发表在PNAS期刊上的一篇论文，舌头上的刺是弯曲的，空心尖的。这些微小的刺，称为乳突，可以将大量的唾液从口腔转移到皮毛上，这不仅可以清洁蓬松到她的皮肤，还可以在唾液蒸发时降低体温。

乔治亚理工学院的生物工程师，新论文的高级作者戴维胡说：“猫舌的工作就像一把非常聪明的梳子。”

结果不仅仅提供了世界上最受欢迎的宠物之一如何保持清洁的洞察力。他们还启发了一种新型刷子，称为TIGR(舌头灵感渐变)刷子。TIGR原型采用与猫舌相似的小而弯曲的弹性刺钉，可轻松去除人类和猫科动物的松散毛发或毛发，但只需用手指轻轻擦拭即可清洁。胡说，它甚至可能通过去除多余的皮屑使猫不易引起过敏。

研究人员发现，这些勺状乳头使猫能够将唾液直接带到皮肤上，这可以激发新的方法来清洁和在各种毛茸茸，毛茸茸和模糊的表面上沉积液体。“运输液体对于动物和工程师来说是一个问题，” 康奈尔大学的生物工程师Sunghwan“Sunny”Jung说，他没有参与这项研究。“这篇论文表明，科学家们可以利用基本动物行为的物理学来回答基本问题。”

猫扫描

胡的博士生亚历克西斯·诺埃尔(Alexis Noel)在看到猫咪的舌头舔了舔一块超细纤维毯子后反复被抓住后，开始对猫咪梳理感兴趣。Noel之前曾经看过她的猫舔过很多次，但是当她看着它试图修饰蓬松的毯子时，她开始用新鲜的眼睛思考这个过程。

尖锐的刺被称为乳突，覆盖着猫的舌头，并赋予其沙纸质地。正是这些刺刺在诺埃尔的毯子里纠缠不清。诺埃尔想知道为什么这些乳头很好地从毛皮(和毯子)中取出结。快速浏览一下研究文献，发现科学家几乎没有注意猫修饰的生物力学。胡和诺尔决定改变这一点。

首先，他们需要猫舌头。从已故的家猫获取样本很简单。得到野猫的舌头，而不是那么多。

“没有很多方言只是坐着，”他说。

经过几个月的动物园和动物保护区后，他们终于有了足够的样本。来自六种猫的舌头 - 家猫，山猫，美洲狮，雪豹，老虎和狮子 - 诺埃尔和胡仔仔细观察乳头，用微型CT扫描仪放大。1982年的一篇论文报道，猫乳头形状为空心圆锥形，但乔治亚理工学院研究人员使用的新技术显示，脊柱实际上向后朝向喉部弯曲。

胡说，这种差异听起来很微妙，但事实并非如此。乳突的弯曲形状允许它在接触时吸水，使用表面张力 - 空心锥体无法做到的事情。

“在这个小规模，这些差异真的很重要，”胡说。

虽然每个乳头可能只能芯吸一小部分水滴(准确地说是4.1微升)，但在一天的过程中，家猫的舌头平均转移到其毛皮上48毫升，大约五分之一一杯水。

疑难问题

研究人员发现乳头的定位并不固定。三只短毛家猫修饰的高速视频显示，当猫的舌头在其毛皮中遇到结时，乳突旋转。这种旋转使尖峰探测更深入到模糊的咆哮中并最终使其松动。

胡说，这种灵活性是让这种相对​​较短的鞋钉不仅可以清洁更长，更稀疏的外层皮毛，而且还可以清洁皮肤旁边厚厚的羽绒状底层的关键。研究人员的测量结果显示，即使在梳理过程中舌头受到相对较轻的压力，猫的所有物种都可以自行清洁皮肤。一个例外吗?波斯猫，一种需要每天刷牙以防止垫子形成的家养品种。(相关：大猫会变成毛球吗?)

但所有这一切都不仅仅是为了让小猫保持最佳状态。热成像相机显示，梳理也可以帮助冷却猫，当唾液蒸发时，在皮肤和最外层皮毛之间产生高达15°C的温差。

TIGR之眼

了解猫如何保持清洁是一回事，但作为一名工程师，胡希望走得更远。当他的孩子虱子时，胡花了几个小时在药房寻找合适的刷子去除虱子，然后梳理他们的头发以去除虱子的最后痕迹。快速的互联网搜索显示，几万年来梳子没有太大变化。胡与诺尔的合作使得这对人认为也许猫舌可以激发更好的东西。

“通过研究猫新郎如何非常凉爽来寻找新材料 - 它表明你不必深入森林寻找有用的东西，” 法国国家科学研究中心的工程师西尔万·德维尔说。参与研究。

使用有机硅基聚合物，该对3D打印出一个小而灵活的刷子，大约两个手指并排放置。刷子上的刺是一个缩小版的猫乳头。当Noel和Hu比较TIGR和人发刷能够从人造尼龙皮毛上去除结的情况时，TIGR用比标准刷更少的力去除了更多的结。诺埃尔还可以用简单的手指轻轻擦去刷子上松散的毛发，而不是用镊子精心挑选头发。

它也可能意味着更好的刷猫，其中一些人鄙视目前市场上现有的刷子。TIGR的柔软性和灵活性可以提供更接近猫自己的修饰体验的东西，这对他们和他们的主人来说是更容易接受的。(相关：猫试图告诉我们他们的喵喵?)

TIGR是生物灵感设计的完美典范，蒙大拿州米苏拉Biomimicry研究所设计挑战总监Megan Schuknecht说。“猫已经在我们周围生活了几个世纪，但是之前没有人想过要密切关注它，”她说。

Jung说，TIGR还没有为大规模生产做好准备。“在现实世界中可以使用之前，有很多方法需要改进，”他说。

Hu和Noel已经申请了TIGR的专利，并且看到刷子不仅用于梳理，而且用于将膏霜和乳液涂抹到猫皮上而不需要剃掉动物，甚至用于分类纺织品中的纤维。

猫已经统治了互联网，而且随着TIGR的出现，它们可能距离最终统治整个世界还有一步之遥。