荷叶不粘水的自清洁特性,人们把这种现象称为荷花效应。当水滴落在荷叶上时,荷叶与水珠间形成一个高度的接触角(大于90度),使之聚集成珠状而不扩散。
通常,人的皮肤具有轻微疏水性,接触角大约为90度,而荷叶接触角接近170度,叶子表面极度疏水。但是科学家发现,尽管实际接触荷叶的雨水很少,水滴滑落并不是没有摩擦,水滴带走了叶子上的尘土和细菌,起到“自清洁”的功能。
荷叶的效应意义
荷叶进化出如此复杂的表面微纳结构,其生物学意义首先在于防止微生物、真菌和藻类等的生长繁殖,其次在于防止表面污染,减少污染物对叶片光合作用和开关气孔的阻碍。这种由表面微纳结构产生的自清洁能力在动物中也同样存在,比如蝴蝶和蝉的翅膀。
通过模仿荷叶表面的微纳结构,人们可以制备多种材料的超疏水自清洁表面,在涂料和纺织领域都有应用,如外墙乳胶漆、卫生间防水漆、防水防污的织物等,都是利用了荷叶效应。
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