蓮葉防水之迷

時間 2023-01-28 05:55:03

1樓:網友

蓮葉為什麼不沾水?這涉及蓮葉表面對水的吸附力和水的表面張力兩者之消長,蓮葉對水的吸附力遠小於水的表面張力,所以不沾水。

荷葉的葉面上佈滿了一個緊挨一個的「小山包」,「山包」上長滿絨毛,好像山上密密的植被,「山包」的頂上又長出一個饅頭狀的「碉堡」凸頂。因此,在「山包」的凹陷處充滿了空氣,這樣就在緊貼的葉面上形成一層極薄的只有奈米級的空氣層。由於雨水和灰塵對於荷葉葉面上的這些微結構來說,無異於龐然大物,於是,當雨水和灰塵降落時,隔著一層奈米空氣,它們只能同「小山包」上的「碉堡」凸頂構成幾個點的接觸,無法進一步「入侵」。

水形成水珠,滾動著洗去了葉面的塵埃。荷葉的這種奈米級的超微結構,不僅有利於它自潔,還有利於防止空氣中飄浮的大量的各種有害細菌和真菌對它的侵害。

蓮葉不沾塵及不沾水的原理,經研究發現是因其葉面並非平滑表面,而是具備規則排列且均一大小突起物,統稱為「粗糙面」或「粗糙層」,經放大後可看到尺寸大小為100~200奈米左右,一根根盤交錯節的纖毛狀物。其組成主要成分是碳氫化合物,即是我們所熟知的「臘質」。

此「粗糙層」能將空氣保留再突起物間的底部,使外在的汙染物或液體無法完全沾附於蓮葉上。被侷限在這奈米粗糙層中的空氣,猶如是在蓮葉表面形成一層氣墊(air cushion),汙染物或液體是由空氣所支撐著,盤交錯節的纖毛狀「臘質」,其結構亦有助於減少外來物與葉面接觸的面積,由於其組成成分為一疏水性非常高的碳氫化合物物質(屬「低表面能材料」),與水滴間的介面張力非常大,水滴不易沾粘。基此兩大原因,使蓮葉形成一超疏水錶面,水滴接觸角度高於150度以上。

即使汙物附著於其上,也可輕易地以水沖刷洗淨,達到自潔效果,這就是所謂的「蓮花效應」或「荷葉效應」。

2樓:狙擊愛情

荷葉的表面附著著無數個微米級的蠟質乳突結構。用電子顯微鏡觀察這些乳突時,可以看到在每個微米級乳突的表面又附著著許許多多與其結構相似的奈米級顆粒,科學家將其稱為荷葉的微米-奈米雙重結構。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。

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