科學(xué)家證實(shí)“荷葉效應(yīng)”與納米毛狀結(jié)構(gòu)有關(guān)

美麗的 荷花 出淤泥而不染，從 荷葉 上滾落的水珠可以清除其上吸附的灰塵和細(xì)菌， 科學(xué)家 將這種現(xiàn)象稱之為荷葉的“自清潔效應(yīng)”或“荷葉效應(yīng)”。

　　1997年德國(guó)植物學(xué)家威廉·巴斯洛特教授從中得到啟發(fā)， 成功 研制出易于清潔建筑物及交通工具表面的涂料。近，美國(guó)密西根大學(xué)的研究人員通過開發(fā)理論 模型 ，成功將納米毛狀結(jié)構(gòu)與微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分離開來，對(duì)荷葉自清潔效應(yīng)的本質(zhì)原理進(jìn)行研究。

據(jù)研究負(fù)責(zé)人程教授介紹，當(dāng)水滴落在荷葉上時(shí)，荷葉與水珠間形成一個(gè)高度的接觸角(大于90度)，使之聚集成珠狀而不擴(kuò)散。通常，人的皮膚具有輕微疏水性，接觸角大約為90度，而荷葉接觸角接近170度，葉子表面極度疏水。但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，盡管實(shí)際接觸荷葉的雨水很少，水滴滑落并不是沒有摩擦，水滴帶走了葉子上的塵土和細(xì)菌，起到“自清潔”的功能。

　　程教授等科學(xué)家將荷葉的納米毛狀結(jié)構(gòu)與微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分離開來。他們發(fā)現(xiàn)，荷葉表面除了含有蠟質(zhì)成分，“荷葉效應(yīng)”的產(chǎn)生與荷葉的兩種結(jié)構(gòu)有關(guān)，一種是微米級(jí)的凸起，一種是納米級(jí)的毛狀結(jié)構(gòu)。含有兩種結(jié)構(gòu)的荷葉的接觸角為142度，只含有微米結(jié)構(gòu)的荷葉接觸角為126度，單獨(dú)只含蠟質(zhì)表面的接觸角為74度?？茖W(xué)家認(rèn)為，納米級(jí)的毛狀結(jié)構(gòu)使接觸角增加16度，這兩種結(jié)構(gòu)是“荷葉效應(yīng)”的主要成因。

　　“荷葉效應(yīng)”作為一個(gè)很好的模型，可以用于諸多的領(lǐng)域的研究，如基于荷葉效應(yīng)生產(chǎn)的涂料可方便房屋或建筑物表面的清潔，未來荷葉效應(yīng)將有更廣闊的發(fā)展前景。