荷葉爲什麼不沾水

簡要回答

荷葉表面附着無數個微米級的蠟質乳突結構，每個微米級乳突的表面又附着許多與其結構相似的納米級顆粒，科學家將其稱爲荷葉的微米-納米雙重結構。正是具有這些微小的雙重結構，使荷葉表面與水珠兒或塵埃的接觸面積非常有限，因此便產生了水珠在葉面上滾動並能帶走灰塵的現象，而且水不留在荷葉表面。

荷花和荷葉因爲其“出淤泥而不染”的品質，歷來被文人騷客所喜愛。那麼爲什麼荷葉的表面不沾泥不沾水呢？下面就來說說荷葉爲什麼不沾水。

詳細內容

經過兩位德國科學家的長期觀察研究，即上世紀九十年代初終於揭開了荷葉葉面的奧妙。荷葉的自潔效應與荷葉表面的微觀結構有關。原來在荷葉葉面上存在着非常複雜的多重納米和微米級的超微結構。

打個比方，電鏡下的荷葉葉面上彷彿佈滿着一個挨一個隆起的“小山包”，它上面長滿絨毛，在“小山包”頂又長出一個饅頭狀的“碉堡”凸頂，彷彿一隻只觸角保護着葉面，使得尺寸比它大的東西根本無法靠近葉面這種乳實狀結構的存在使得在”山包”間的凹陷部份充滿着空氣，這樣就在緊貼葉面上形成一層極薄，只有納米級厚的空氣層。這就使得在尺寸上遠大於這種結構的灰塵、雨水等降落在葉面上後，隔着一層極薄的空氣，只能同葉面上”山包”的凸頂形成幾個點接觸。雨點在自身的表面張力作用下形成球狀，水球在滾動中吸附灰塵，並滾出葉面，這就是”荷葉效應”能自潔葉面的奧妙所在。

研究表明，這種具有自潔效應的表面超微納米結構形貌，不僅存在於荷葉中，也普遍存在於其它植物中，另外一些動物的皮毛中也存在這種結構。其實植物葉面的這種複雜的超微納米結構，不僅有利於自潔，還有利於防止對大量漂浮在大氣中的各種有害的細菌和真菌對植物的侵害。另外，更重要的是，爲了提高葉面吸收陽光的效率，進而提高葉面葉綠體的光合作用。

模仿蓮葉自潔的功能，可以應用於表面納米結構的技術，可開發出自潔、抗污的納米塗料。有些納米塗料裏滲有二氧化鈦的物質。將二氧化鈦等納米微粒加到衣服的纖維裏頭可使普通的衣服化身爲可防震、除臭、殺菌，最重要的是自潔。海島型氣候的地區由於氣候溼熱，更需要這種東西。

在自然界這個小小的圈子裏，藏着大大的驚奇。有許多事情要試着去接近、感受它，才能得到更多的知識。我們先了解到自然界中許多的生物在人類的科技進步之前早就有了微觀的構造，從公分、公釐、甚至達到微米、納米，而在蓮葉上我們找到了納米級的細微結構。這種細小的突起物，使得水珠不易吸附在蓮葉上。當葉面傾斜到一定角度時，水珠會沿着葉面滑落並帶走上面的污染物，達到自潔的效果。這種特性也可以應用在玻璃上，例如：經過納米處理的玻璃本身也具有自潔的效果，這就可以運用在戰機的雷達上。最近許多廠商也利用納米技術處理塗料，物體塗上此塗料也將擁有自潔的效果。當這項技術普及化後，世界也將會改觀。不會髒的地板、牆壁、和沒有灰塵阻撓的無線電用品，將會不斷的出現，人類的生活也會更加進步。