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荷叶为什么会有如此神奇的能力呢?

2022-6-21 19:55| 发布者: 企鹅车车| 查看: 26| 评论: 0|来自: 成都巴适关注

摘要: 荷叶效应是什么? ‌“予独爱莲之出淤泥而不染 濯清涟而不妖”相信许多人都对这句话记忆尤深,而荷花之所以能保持干净,离不开荷叶的庇护。‌‌仔细观察就会发现荷叶的表面总是洁净无比,&# ...
     荷叶效应是什么?  ‌“予独爱莲之出淤泥而不染 濯清涟而不妖”相信许多人都对这句话记忆尤深,而荷花之所以能保持干净,离不开荷叶的庇护。‌‌仔细观察就会发现荷叶的表面总是洁净无比,‌‌当水滴落在叶面上并不会浸润其中,而是圆圆的一颗滚来滚去,会有一种“大珠小珠落玉盘”的感觉,‌‌而“自清洁”和“不沾湿”这两种特性就被统称为荷叶效应。那么荷叶为什么会有如此神奇的能力呢?

      我们从微观视角一看便知‌‌,先将荷叶放大500倍观察就会发现它的表面并不像肉眼看到的光滑细腻,而是分布着一个个小的凸起‌‌——乳凸,他们的平均尺寸接近10微米,平均间距在20微米左右。再将其中一个乳凸放大观察,当显微镜倍数达到1万倍时,就能看到乳凸上面还密密麻麻地分布着细微的棒状蜡质晶体,‌‌它们的长度接近一微米,直径则在100纳米左右,也就是说在荷叶表面存在着复杂的“微米——纳米”双重结构,也正是这种结构,决定了荷叶的特殊性质。

      我们可以将这些乳凸看作一个个隆起的小山包,他们之间的凹陷部分充满着空气,水滴的最小直径为1~2毫米远大于乳凸的尺寸,‌‌所以当雨水落下时隔着极薄的空气层,它仅能与小山包的顶端有些接触,而不能浸润到荷叶表面,又因为表面张力的作用,水滴就会保持球状体,‌‌并在滚动的过程中吸附灰尘,最终滚出叶面。而在自然界中,不仅仅是荷叶,许多生物都拥有超疏水的能力,例如蝴蝶的翅膀,水黾的腿等等,将它们在显微镜下放大,都会观察到与荷叶相似的“微米——纳米”级结构。

      在了解荷叶效应产生的原因后,人类当然不会放过这一模仿学习的机会,超疏水材料便应运而生,例如澳大利亚一家服装公司发明了一种特殊的T恤,‌‌同样是棉质衣服,但是无论往上面泼水还是饮料,他都能一直保持干爽。‌‌日本尼桑公司将一种纳米级材料涂抹在汽车的一半,在驶过泥地后就能看到明显的对比,涂由特殊材料的车身干净如初,而原来的部分早已布满泥污。除了这些,还有荷叶效应乳胶漆,防水漆,荷叶玻璃等,相信随着科技的不断进步,荷叶效应可以应用在更多的材料上,我们的生活也能因此改善。


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