當(dāng)前位置: 首頁 ? 資訊 ? 科普博覽 ? 科技博覽 ? 正文

科普 | 荷葉為什么能自潔

發(fā)布日期:2021-09-13??來源:科普時報??作者:祁云枝??瀏覽次數(shù):2052
放大字體??縮小字體
核心提示:你凝望過雨中的荷葉嗎?無論多么猛烈的暴雨,打落在荷葉身上,只會“大珠小珠落玉盤”,一旦“玉盤”稍稍傾斜,便不見了雨水的影子。用手摸一下荷葉,除過低凹的中心,葉子表面竟然是干燥的,仿佛傾盆大雨根本就不曾降落在它的身上。即使沒有下雨,荷葉表面也永遠(yuǎn)纖塵不染。有人做過實(shí)驗:在蓮葉上滴幾滴膠水,黏度很強(qiáng)的膠

你凝望過雨中的荷葉嗎?

無論多么猛烈的暴雨,打落在荷葉身上,只會“大珠小珠落玉盤”,一旦“玉盤”稍稍傾斜,便不見了雨水的影子。用手摸一下荷葉,除過低凹的中心,葉子表面竟然是干燥的,仿佛傾盆大雨根本就不曾降落在它的身上。

即使沒有下雨,荷葉表面也永遠(yuǎn)纖塵不染。有人做過實(shí)驗:在蓮葉上滴幾滴膠水,黏度很強(qiáng)的膠水,也沒能黏在葉面上,而是滾落下去并且不留痕跡。能夠擁有如此“出淤泥而不染”的高尚品質(zhì),只因為,荷葉能夠“自潔”!

按理說,綠色、有機(jī)的荷葉,在大自然中是很容易吸附水分或沾染上污漬的,為什么荷葉能傲立塵世,始終守身如玉?

是荷葉表面太光滑了?光得讓灰塵都“站不住腳了”?

恰恰相反!荷葉自潔的原因,是因為它的表面是粗糙的——這,可能會顛覆我們?nèi)粘τ跐崈舻恼J(rèn)識。

還是借助于超高分辨率的顯微鏡吧。在此顯微鏡下,可以清晰地看到荷葉的表面上布滿了許多微小的蠟質(zhì)“乳突”,每個乳突的直徑是8~10微米(1毫米=1000微米),高低略有不同,乳突間距為10~12微米。而每個乳突是由許許多多直徑約為200納米(1微米=1000納米)的細(xì)小突起組成的。納米有多小?打個比方,如果一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米的話,把它縱向分割成5萬根,每根的直徑大約就是1個納米,可見有多么細(xì)小。

前面對于蠟質(zhì)乳突的說法似乎有點(diǎn)枯燥,換個形象的說法就是:荷葉的表面上有一個個隆起的“小山包”,在每個“小山包”上,又布滿了絨毛狀的小小“碉堡”。雖說是“山包”和“碉堡”,但這種結(jié)構(gòu),人用肉眼甚至借助普通顯微鏡,是根本看不到的。

由于“小山包”間的凹陷部分充滿了空氣,這樣就在緊貼葉面的地方形成了一層極薄的、只有納米級厚度的空氣層。當(dāng)外形尺寸相對超大的雨水(水滴最小直徑為1~2毫米),降落在葉面上后,不僅與葉面隔著一層極薄的空氣,而且只能同葉面上“碉堡”處的凸頂形成點(diǎn)接觸——此情此景,是不是有點(diǎn)類似于水珠站在了密密麻麻的針尖上?

空氣和為數(shù)眾多的“碉堡”,共同組建了荷葉表面的疏水層。在“碉堡”頂上“懸空而立”的雨點(diǎn),由于自身表面張力的作用,形成了球形水珠,水珠在滾動的過程中會順道吸附灰塵。因此,只要荷葉稍稍傾斜,水珠就會附帶塵埃滾開。這,就是著名的“荷葉效應(yīng)”——因為粗糙,所以干凈!這是不是頗具顛覆性?

自潔,不僅令荷葉美觀,而且有利于防止大氣中的有害細(xì)菌和真菌對植物的侵害。對荷花而言,這種結(jié)構(gòu)還提高了葉面進(jìn)行光合作用的效率。

荷葉的自潔效應(yīng),給了人類無限的啟發(fā)和榜樣效應(yīng)。基于此,科學(xué)家把透明、疏油、疏水的納米材料運(yùn)用到汽車烤漆、建筑物外墻或是玻璃上,不但隨時可以保持物體表面的清潔,也減少了洗滌劑對環(huán)境的污染,安全又省力;把這種物質(zhì)應(yīng)用到織物上面,不僅顯示出卓越的疏水、疏油性能(包括蔬菜瓜汁、墨水、醬油等),減輕了洗衣負(fù)擔(dān),而且不會改變織物的纖維強(qiáng)度、透氣性、皮膚親和性等原有性能,甚至還增加了殺菌、防輻射、防霉等特殊效果……

倘若將荷葉的這種自潔本領(lǐng),能夠植入每個人的心靈,世界將變得多么美好啊。

責(zé)任編輯:張鵬輝

?
?
[ 資訊搜索 ]? [ 加入收藏 ]? [ 打印本文 ]? [ 違規(guī)舉報 ]? [ 關(guān)閉窗口 ]

免責(zé)聲明:
本網(wǎng)站部分內(nèi)容來源于合作媒體、企業(yè)機(jī)構(gòu)、網(wǎng)友提供和互聯(lián)網(wǎng)的公開資料等,僅供參考。本網(wǎng)站對站內(nèi)所有資訊的內(nèi)容、觀點(diǎn)保持中立,不對內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。如果有侵權(quán)等問題,請及時聯(lián)系我們,我們將在收到通知后第一時間妥善處理該部分內(nèi)容。



?
?

?
推薦圖文
推薦資訊
點(diǎn)擊排行
最新資訊
友情鏈接 >> 更多