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发布时间:2020年02月09日

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荷花的叶子很美,圆圆的,挺出水面,好像一把把撑开的绿色阳伞。特别是在雨过天晴的时候,我们总能看到荷叶上有一颗颗圆滚滚的“小珍珠”。这些“珍珠”是从哪儿来的呢?原来,荷叶的表面附着无数个微米级的蜡质乳突结构。用电子显微镜观察这些乳突时,可以看到在每个微米级乳突的表面又附着有许许多多与其结构相似的纳米级颗粒,科学家将其称为“荷叶的微米-纳米双重结构”。正是由于这些微小的双重结构,使荷叶表面与水珠或尘埃的接触面积非常有限,因此便产生了水珠在叶面上滚动并能带走灰尘的现象,而且水不会留在荷叶表面。当有雨滴落到荷叶上时,就变成了漂亮的“小珍珠”。

  

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为什么荷叶上会有珍珠?当水滴落在荷叶上时,荷叶与水珠间形成一个高度的接触角(大于90度),使之聚集成珠状而不扩散。通常,皮肤具有轻微疏水性,接触角大约为90度,而荷叶接触角接近170度,叶子表面极度疏水。 荷叶表面除了含有蜡质成分,“荷叶效应”的产生与荷叶的两种结构有关,一种是微米级的凸起,一种是纳米级的毛状结构。含有两种结构的荷叶的接触角为142度,只含有微米结构的荷叶接触角为126度,单独只含蜡质表面的接触角为74度。科学家认为,纳米级的毛状结构使接触角增加16度,这两种结构是“荷叶效应”的主要成因。“荷叶效应”作为一个很好的模型,可以用于诸多的领域的研究,如基于荷叶效应生产的涂料可方便房屋或建筑物表面的清洁,未来荷叶效应将有更广阔的发展前景。

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