荷叶为什么不沾水那?这个问题困惑了你多年!卡尔科学实验室第323期

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荷叶为什么不沾水微米结构”纳米结构”蜡状物的排斥效应荷叶的超疏水性质 |
分类: 卡尔科学实验室 |
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北宋大家周敦颐在《爱莲说》中用这样的诗句表达了对莲花品格的热爱:
予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖,中通外直,不蔓不枝,香远益清,亭亭净植,可远观而不可亵玩焉。
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我们经常可以看到绿色洁净的荷叶上滚动着几颗透明的露珠,那么为什么水滑到了荷叶上就会变成露珠呢?
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在荷叶的表面上生长着许多高度约为5~9微米、间距约为12微米的乳突,每个乳突表面上又生长着许多直径为200纳米的蜡状突起,这相当于在“微米结构”上生长着“纳米结构”。在荷叶的表面上,这样的“微纳米结构”看上去像密密麻麻的“小柱子”,再加上蜡状物的排斥效应,使得液滴不能钻到“小柱子”间隙内部,只能在“小柱子”顶端跑来跑去。于是,液滴与荷叶表面就呈现出了排斥性,我们称之为“荷叶效应”,也可称之为“疏水效应”。
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当有污染物落在荷叶表面时,随液滴滚动,它们会轻易地被带走。这就是荷叶“出淤泥而不染”的奥秘。
具有荷叶效应的表面,都有自清洁功能。如果该表面与水滴间的排斥效应极为强烈,就称为“超疏水表面”,这类表面同时具有很好的减小阻力功效。如果荷叶乳突上的蜡状物丧失了,荷叶的超疏水性质也就被破坏了。但荷叶自身能够不断地分泌蜡质,随着蜡质的补充,超疏水性质便可恢复。
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同学们,哪些材料有疏水性?
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