水滴在荷叶表面上的电镜扫描示意
荷叶自洁效应的奥秘
这种乳实状结构的存在使得在”山包”间的凹陷部份充满着空气,这样就在紧贴叶面上形成一层极薄,只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上”山包”的凸顶形成几个点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,这就是”荷叶效应”能自洁叶面的奥妙所在。
荷叶自洁效应:水珠滚动时将叶表面垃圾带走
荷叶的自洁特性已被研究的十分彻底,这种超级疏水自洁功能引起了科学家的浓厚兴趣,从而大大促进了仿生学的研究以及荷叶表面结构模拟产品开发。研究表明,这种具有自洁效应的表面超微纳米结构形貌,不仅存在于荷叶中,也普遍存在于其它植物中,另外一些动物的皮毛中也存在这种结构。
其实植物叶面的这种复杂的超微纳米结构,不仅有利于自洁,还有利于防止对大量漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物的侵害。另外,更重要的是,为了提高叶面吸收阳光的效率,进而提高叶面叶绿体的光合作用。
除了荷叶具有自洁效应以外,其它植物中也能发现这种现象,如天南星科植物(芋头、海芋等)
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