夏季莲花荷花模式马上开启,松鼠君也开启大嚼科普模式,今天不说莲花,因为去年我可是仔仔细细说过,不记得,历史记录翻一翻,新发现特别多。这次要说的是莲花荷花都会有的一个特别现象,出淤泥而不染的莲花效应。
叶面上的一滴水·原理
花友们赏荷之余,有没有注意过荷叶呢?哎呀不要联想到荷叶鸡,也不是荷叶炒饭。就是水滴落在荷叶和莲叶上,会变成一个个自由滚动的水珠,而且水珠在滚动时还能带走叶面上的尘土现象。
没错,这个水滴细节,就是莲花效应。早在20世纪70年代德国植物学巴特洛特,发现了池塘里的小秘密,荷叶莲叶表面看似简单,实际上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。
通过电子显微镜,会发现叶表面有些许蜡质颗粒,覆盖了无数个10微米单位级的突包,每个突包的表面又布满了纳米级的细小绒毛。而水滴的尺寸远大于这种叶面结构。当水滴的掉落,我们以为是落在了叶面,但微观世界里,突包的凹陷处存在着大量空气,水滴其实是落在了叶面复杂结构上的一层极薄空气上,并且只能接触到那些突包的凸起点,所以你会发现微风袭来,水滴仿佛离开树的叶落入地面。
这种现象可是自然界中生物长期进化的结果,可不要以为单纯是一种自洁能力,对于防止病原体的入侵也有着重要意义。像荷花莲花,生长在出淤泥而不染的环境,在这“淤泥”环境弥漫着潮湿腐败的气息,一不留神细菌得以滋生,植株不具备超微结构就必定中招,多亏莲花效应,这些恶劣环境的植物得以生存。
生物界处处可见·自然
这种具有自洁能力的表面超微纳米结构,不仅存在于荷莲叶中,也普遍存在于其它植物中。比如水生植物的浮萍、灯芯草、芦苇等,草本植物中的灰菜、艾草、水稻、白屈菜等。另外有翅昆虫的翅膀也具有这些超微结构。蜻蜓、蜜蜂、蛾、蝴蝶、蝉等,翅膀上都分布有形状不同的超微结构,以便及时清洁不影响飞行。
小单位改变大生活·社会
科学家也没闲着,模仿莲叶效应,应用于表面纳米结构的技术中,开发出具有自洁抗污的纳米涂料。经过纳米处理的玻璃,具有了自洁效果,这一技术革新怕是玻璃工从此将消失在我们视野中。不会脏的地板墙壁,家庭主妇的福利。
纳米结构加到衣服的纤维里头可使普通的衣服具备自洁功能,化身超人蜘蛛侠分分钟,更重要的是或许改变大量洗涤剂洗衣的习惯,扔进洗衣机只需要开启漂洗模式,大大节省了时间,缓解了水污染加剧。
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