沙松鸡并不被认为是一种外表优雅的鸟类。事实上，在线数据库ebird将它描述为“矮胖、短腿、像鸽子一样的鸟，在地面上笨拙地拖着脚步。”但它也有一个特殊的秘密:它可以在短途飞行中携带重量约为体重15%的水。在这种情况下，短的距离是20英里——足够从一个水坑回到它们的巢穴。这种能力的关键在于它们腹部羽毛的结构。
在本周发表在该杂志上的一项新研究中，研究人员使用高科技显微镜和3D技术揭示了这些羽毛的详细设计，希望它能激励未来的工程师创造更好的水瓶或运动水合包。根据一份新闻稿，该团队表示，他们计划“用3D打印类似的结构(如鸟类羽毛)，并寻求商业应用。”
为了观察羽毛是如何发挥携水魔法的，研究人员检查了他们从自然历史博物馆获得的标本，并使用光学显微镜、扫描电子显微镜和微型ct近距离观察干燥的羽毛。然后他们把它们泡在水里，重复这个过程。
他们看到的是，羽毛本身是由倒钩、管子、凹槽、钩子和螺旋线圈组成的网状结构，其中的组件可以弯曲、卷曲、聚集在一起，在潮湿时还可以做更多的事情。换句话说，它们在保持和保留水分方面进行了优化。
根据新闻稿，“这项新研究中使用的显微镜技术可以测量羽毛不同部分的尺寸。”“在内部区域，倒刺轴足够大，足够硬，可以提供一个坚硬的基础，让羽毛的其他部分变形，而小枝足够小，足够灵活，表面张力足以将笔直的延伸弯曲成泪滴状结构，以保持水分。在外层区域，倒钩轴和小枝更小，使它们能够在内部区域周围卷曲，进一步留住水分。”
此外，研究小组还通过测量羽毛部件的尺寸来制作它们的计算机模型。他们还使用这些数字来计算诸如表面张力和弯曲部件的刚度等因素。
约翰·霍普金斯大学土木与系统工程系的助理教授、该论文的作者之一约亨·米勒在一份新闻稿中说:“为了看到这种详细程度……这是我们需要了解的，以便使用这些原理来创造新材料。”
这种设计的一个用途是制造不允许水四处飞溅的水瓶。另一种可能的应用是将这种结构的部分并入沙漠地区的网中，以从雾和露水中捕获和收集水分。
