① 神奇的荷葉效應,滴水不沾的秘密是什麼
專家分析荷葉表面微結構,發現表面有許多乳白色突起。 這些肉眼看不到的小顆粒就是產生“荷葉自潔效應”的原因,可以防止荷葉變臟。 於是,專家們模仿荷葉的表面結構,研製出一種人造仿生荷葉。 仿生荷葉其實是一種人造高分子薄膜,不沾水不沾油。
② 荷葉的防水原理是什麼
除了屋內的防水,還要注意牆體表面的防水工作,牆面水多的不僅會導致外觀的美觀,也會使牆面腐蝕。荷葉防水原理從而造成表面瓷磚等脫落,掉下,一些危險的問題。接下來小編為大家講解下荷葉防水原理。
1, 蓮葉防水自潔特點、原因
蓮花效應,指蓮花的自潔現象。20世紀70年代,波恩大學的植物學家巴特洛特在研究植物葉子表面時發現,光滑的葉子表面有灰塵,要先清洗才能在顯微鏡下觀察,而蓮葉等可以防水的葉子表面卻總是乾乾凈凈。他們發現,蓮葉表面的特殊結構有自我清潔功能。蓮花出污泥而不染,自古以來就被人們認為是純潔的象徵,所以這一自我清潔功能又被稱為「蓮花效應」。
蓮葉效應主要是指蓮葉表面具有超疏水(superhydrophobicity)以及自潔(self-cleaning)的特性。由於蓮葉具有疏水、不吸水的表面,落在葉面上的雨水會因表面張力的作用形成水珠,換言之,水與葉面的接觸角(contactangle)會大於150度,只要葉面稍微傾斜,水珠就會滾離葉面。因此,即使經過一場傾盆大雨,蓮葉的表面總是能保持乾燥;此外,滾動的水珠會順便把一些灰塵污泥的顆粒一起帶走,達到自我潔凈的效果,這就是蓮花總是能一塵不染的原因。
巴特洛特他們在顯微鏡下發現,蓮葉的表面有一層茸毛和一些微小的蠟質顆粒,水在這些納米級的微小顆粒上不會向蓮葉表面其他方向蔓延,而是形成一個個球體,就是我們看到蓮葉上滾動的雨水或者露珠,這些滾動的水珠會帶走葉子表面的灰塵,從而清潔了葉子表面。
蓮花效應的效率極高。科學家們模擬蓮葉的表面,發明了納米自清潔的衣料和建築塗料,只需一點水形成水滴,就可以自動清潔衣物和建築表面。
一種仿生復合材料所具有的特性,像荷葉一樣具有自動清潔的功能,故稱蓮花效應。
刀刃的表面無法被水珠附著的事實已經被驗證而且廣為人知。但是人們往往會忽視這樣的表面同樣很難被弄臟。
在一個光滑的表面上臟的顆粒只會隨著水滴的滴落而移動,他們附著在水滴滾動時產生的粗糙表面上從而被洗刷下來。這種關系只在最近才被注意到而且用實驗得以證實。
因為在亞洲文化中被看作純潔象徵物的蓮花的大型類似於盾牌形狀的葉片上常常可以見到這種現象,所以人們把它成為「蓮花效應」。
如果水滴滾過蓮花的葉片,它們將捲起所有的灰塵微粒並將它們帶離葉片。這個「蓮花效應」原理如此有效,以至於即使是在被「蹂躪」過的蓮花葉片上依然無法使得水珠和灰塵微粒附著。
特殊的表面結構和產生蠟質的功能使得蓮花的葉片幾乎不受其他自然界現象的影響。它與人類對自然界影響的反應很不相同,如對環境中化學物質的影響反應等等。
對於目前不得不廣為使用的屬於表面活性劑的化學物質來說,為了達到保持植物中有效營養成分的目的,它們被全世界的植物代理商廣泛使用。這些活性劑不僅破壞了蠟質晶體的完美結構,使得葉片容易被水潤濕。而且造成這樣的後果:就是植物上的臟物質將無法再被徹底清除,而在不理想的環境中,還將被孢子、真菌或者細菌這些可以感染植物的微生物所侵染。
蓮葉效應描繪了一個很有效的生物模型系統,用它可以來製作人工的防污表面,因為它基於一個純物理化學的原理。
有許多的領域和方面需要這種應用,如衣料的外表面、房頂、自動噴漆器等等。如果可以使得這些領域的自清潔功能得以實現,顯然會帶來很多好處,而且可以節省清潔花費的費用。在工業合作中,目前正在努力將蓮葉效應轉化成實際的技術應用。雖然肯定還需要耗費一些時間,但是肯定遲早會有這種實用的產品走向市場。