簡單說因為荷葉聳起的小顆粒試荷葉的表面能低於水的表面能。
如果用電子顯微鏡觀察的話,就會發現它(葉)表面有一些這種微小的這種突起,這種微小的突起是這種微米級的微小的突起,然後這種微小的微米級的突起上面,又形成一種奈米級的突起。
我們觸控荷葉時粗糙的感覺,實際上就是由這些微小的突起產生的,它們平均大小約為10微米。而那些更小的突起,直徑只有200個奈米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而奈米更是小到一定程度了,它只有微米的千分之一。到底有多大?我給您打個比方,假設一根頭髮的直徑是0.05毫米的話,嚓、嚓、嚓、嚓,把它縱向剖成5萬根,那每根的厚度大約就是1個奈米,夠小的吧。
沒想到吧,在荷葉粗糙的表面上,竟然有著這麼精細的微米迦納米的雙重結構。
第一個結構就是它的那個微米級的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,這麼一個大小,然後深度可能是12到15微米之間,這種乳凸,然後乳凸上面有一個那個,就是表皮分泌的蠟質結晶,那個在電子顯微鏡的觀察下,可以看出來它是那種毛髮或者是線狀的結構。
也就是說,在那些“微米尺度”的小山上又疊加了許多“奈米”小山。這樣一來荷葉的表面,就佈滿了“山頭”,“山”與“山”之間的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 “山頭”上跑來跑去。而水滴在滾動的時候,也就帶走了葉子上的塵土和細菌。
那麼是不是有了這樣的結構,就能保證荷葉不沾水了呢?
科學家很快又發現,如果我們把荷葉放到水裡浸泡一段時間,荷葉表面會從疏水變得親水,這又是為什麼呢?
德國有一個科學家做過這個實驗,把荷葉放到水裡10米以下再拿出來的時候,再測它就變成親水了,因為它就是誘捕在乳凸和奈米結晶之間那個空氣被排除了,是那個水分子一點一點的進去,進到那個空氣的膜裡,把空氣排出以後,它這個就變成了親水了。
原來,那些個頭遠遠超過 “小山”的水珠和塵埃,之所以能在“山頭”上跑來跑去,不單是因為山之間的縫隙太小,最關鍵的是因為山和山之間都被空氣填地嚴嚴實實,形成了一個類似氣墊的東西,把水滴給隔開了。如果氣墊沒有了荷葉也會變得親水。
浸在水中的荷葉,由於壓力的作用,把這層空氣從小山中間擠了出去,因此就出現了科學家所看到的現象。
自從發現了荷葉不粘水的自清潔特點之後,人們就把這種現象稱為荷花效應。但其實,在自然界有很多生物都表現出類似的特點。
簡單說因為荷葉聳起的小顆粒試荷葉的表面能低於水的表面能。
如果用電子顯微鏡觀察的話,就會發現它(葉)表面有一些這種微小的這種突起,這種微小的突起是這種微米級的微小的突起,然後這種微小的微米級的突起上面,又形成一種奈米級的突起。
我們觸控荷葉時粗糙的感覺,實際上就是由這些微小的突起產生的,它們平均大小約為10微米。而那些更小的突起,直徑只有200個奈米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而奈米更是小到一定程度了,它只有微米的千分之一。到底有多大?我給您打個比方,假設一根頭髮的直徑是0.05毫米的話,嚓、嚓、嚓、嚓,把它縱向剖成5萬根,那每根的厚度大約就是1個奈米,夠小的吧。
沒想到吧,在荷葉粗糙的表面上,竟然有著這麼精細的微米迦納米的雙重結構。
第一個結構就是它的那個微米級的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,這麼一個大小,然後深度可能是12到15微米之間,這種乳凸,然後乳凸上面有一個那個,就是表皮分泌的蠟質結晶,那個在電子顯微鏡的觀察下,可以看出來它是那種毛髮或者是線狀的結構。
也就是說,在那些“微米尺度”的小山上又疊加了許多“奈米”小山。這樣一來荷葉的表面,就佈滿了“山頭”,“山”與“山”之間的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 “山頭”上跑來跑去。而水滴在滾動的時候,也就帶走了葉子上的塵土和細菌。
那麼是不是有了這樣的結構,就能保證荷葉不沾水了呢?
科學家很快又發現,如果我們把荷葉放到水裡浸泡一段時間,荷葉表面會從疏水變得親水,這又是為什麼呢?
德國有一個科學家做過這個實驗,把荷葉放到水裡10米以下再拿出來的時候,再測它就變成親水了,因為它就是誘捕在乳凸和奈米結晶之間那個空氣被排除了,是那個水分子一點一點的進去,進到那個空氣的膜裡,把空氣排出以後,它這個就變成了親水了。
原來,那些個頭遠遠超過 “小山”的水珠和塵埃,之所以能在“山頭”上跑來跑去,不單是因為山之間的縫隙太小,最關鍵的是因為山和山之間都被空氣填地嚴嚴實實,形成了一個類似氣墊的東西,把水滴給隔開了。如果氣墊沒有了荷葉也會變得親水。
浸在水中的荷葉,由於壓力的作用,把這層空氣從小山中間擠了出去,因此就出現了科學家所看到的現象。
自從發現了荷葉不粘水的自清潔特點之後,人們就把這種現象稱為荷花效應。但其實,在自然界有很多生物都表現出類似的特點。