地震是一种对人类危害巨大的自然灾害，目前我们还无法预测地震，因此最有效的应对手段莫过于加固房屋，降低房屋在地震中倒塌的概率。为了达到这一目标，科学家们进行了长久的研究，目前也已经有不少有效的工程措施应用在建筑上，比如在建筑中添加橡胶隔震垫等。但最新的一项研究中，科学家发现，仅靠一些小小的水滴就能调控振动的强度，甚至有可能减轻地震带来的危害。
这个由中国科学院化学研究所宋延林研究员团队开展的研究表明，水滴可以在不同的表面图案上选择性地出现增强或减弱振动的效果，并且还能调控振动方向，可以起到机械传动装置的作用。相关成果发表于Nature Communications期刊。
我们在超疏水的振动台上制备四个葫芦形的超亲水图案，在这四个图案上分别放置四个水滴，在水滴上再放置一块薄板，最后把三层建筑的底层固定在薄板上。当我们给振动台施加水平振动时，奇迹发生了，振幅增加到481 ± 93 μm时结构才会发生倒塌，这一振幅达到了原先的1.8倍。也就是说，葫芦形亲水图案和水滴组成的系统能提高抗震稳定性，使得“建筑物”能承受更强烈的振动而不发生倒塌。
水滴为什么能减振上述“奇迹”的根本原因就是基底上的亲水图案对水滴振动行为的调控作用。当把水滴放在亲疏水程度不同的基底上时，水滴会优先占据亲水区域，固液接触线的形状由亲水图案的形状决定。因此，亲水图案可以调控水滴的形貌，进而调控其振动行为。
利用亲水图案对水滴振动行为的调控作用，就有了前面实验中的结果。直接固定在固体基底上的微结构在振幅为276 ± 38 μm时倒塌；圆形图案阵列上的水滴增强水平振动，因此微结构倒塌时的振幅降低至160 ± 26 μm；葫芦形图案阵列上的水滴削弱水平振动，因此微结构倒塌时的振幅提高至481 ± 93 μm。水滴形成的“液体地基”能够调控振动强度，有可能减轻振动对建筑物的危害。
当然了，这一发现目前离实际应用还有不小的距离，我们暂时还不能将建筑物建在几个小水滴上。但是，利用亲水图案调控水滴振动行为的规律具有普适性，我们能通过设计图案形状和排列方式，使水滴表现出更丰富的行为。
一滴水中也有万千世界。亲水图案还能调控水滴表现出什么行为？水滴的振动行为又还能有什么应用？这些仍处于探索之中。或许在不久的将来，水滴的种种行为真的能应用于建筑减振等领域，我们也能对水滴的秘密有更多了解。