荷叶为什么不沾水(荷叶为什么不沾水的原因)

摘要

荷花和荷叶一直受到古代文人的喜爱,正是因为其“出淤泥而不染”的品质。所以,你没想过荷叶为什么不湿?也许你会觉得荷叶的表面很光滑,但是当你仔细触摸荷叶的时候,你会发现荷叶的表面并不光滑粗糙,但是为什么粗糙的表面不保留污

  荷花和荷叶一直受到古代文人的喜爱,正是因为其“出淤泥而不染”的品质。所以,你没想过荷叶为什么不湿?也许你会觉得荷叶的表面很光滑,但是当你仔细触摸荷叶的时候,你会发现荷叶的表面并不光滑粗糙,但是为什么粗糙的表面不保留污垢呢?今天我们就来解开荷叶不沾水的秘密。

  下雨天,我们经常看到雨水打在荷叶上,雨水会在荷叶上形成自由滚动的水滴,说明荷叶表面极其疏水,洒在叶面上的水会自动聚集成水滴,而落下的水滴会吸收带走掉掉在叶面上的灰尘和污泥,使叶面始终保持清洁。这就是著名的“荷叶自洁效应”。

  荷叶自洁效应的奥秘是两位德国科学家在20世纪90年代初发现的。经过长期的观察和研究,他们发现荷叶的自洁效果与其表面微观结构密切相关。结果表明,荷叶的叶表面存在非常复杂的多纳米和微米尺度的超微结构。在超高分辨率显微镜下,可以清楚地看到荷叶表面有许多微小的乳突。乳突平均大小约10微米,平均间距约12微米。每个乳突由许多直径约200纳米的突起组成。

  比如,在电子显微镜下,荷叶的叶面似乎布满了一个个凸起的“小丘”,上面长满了绒毛,小丘的顶部长出了馒头状的“沙坑”凸顶,仿佛每根天线都保护着叶面,使得比它大的东西根本无法靠近叶面。

  这种乳突结构的存在,使得“山包”之间的凹陷部分充满了空气,从而在靠近叶面处形成一层极薄的空气层,达到纳米厚度。这就产生了灰尘、雨水等。比这个结构大得多的,落在叶面上,只接触到叶面上的“山包”凸起点,带着很薄的一层空气。雨滴在自身表面张力的作用下形成球体,水球在滚动过程中吸收灰尘,滚出叶面,这也是荷叶效应能够自行清洁叶面的原因。

  荷叶的自清洁性能具有很大的研究价值,这种超疏水的自清洁功能引起了科学家们的浓厚兴趣,从而极大地促进了仿生学的研究和荷叶表面结构模拟产品的开发。

  研究表明,这种具有自清洁作用的表面超微纳米结构不仅存在于荷叶中,也存在于其他植物中,其他动物的皮毛也有类似的结构和原理。事实上,植物叶片上这种复杂的超微纳米结构不仅有利于自我清洁,而且有利于防止大气中漂浮的大量有害细菌和真菌对植物的危害。

  总结:看完这篇文章你觉得神清气爽吗?事实上,我们周围的动植物有许多值得学习和有效利用的技能。只要仔细观察,就会发现一个不一样的世界。

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  经过两位德国科学家的长期观察研究,荷叶表面之谜终于在90年代初被揭开。荷叶的自洁效果与荷叶表面的微观结构有关。结果表明,荷叶的叶表面存在非常复杂的多纳米和微米尺度的超微结构。

  比如,在电子显微镜下,荷叶的叶面上似乎覆盖着一层带有突起的“山包”,上面覆盖着绒毛,在“山包”的顶部生长着一个馒头状的“沙坑”凸顶,仿佛只有触手保护着叶面,使比它大的东西无法靠近叶面

  这种乳固体结构的存在,使得“山包”之间的凹陷部分充满了空气,从而在叶面上形成了厚度只有纳米的极薄的空气层。这就产生了灰尘、雨水等。比这种结构大得多的落在叶面上,与叶面上的“山包”凸顶只形成几个接触点,空气层很薄。雨滴在自身表面张力的作用下形成球体,水球在滚动过程中吸收灰尘,滚出叶面,这也是荷叶效应能够自行清洁叶面的原因。

  研究表明,这种具有自清洁效果的表面超微纳米结构不仅存在于荷叶中,也存在于其他植物中,也存在于其他动物的毛皮中。事实上,植物叶片上这种复杂的超微纳米结构不仅有利于自我清洁,而且有利于防止大气中漂浮的大量有害细菌和真菌对植物的危害。此外,更重要的是,为了提高叶片表面对太阳光的吸收效率,进而提高叶片表面叶绿体的光合作用。

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发布日期:2021年10月13日 18:20:57  所属分类:网络推广
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