为什么荷花出淤泥而不染? 为什么荷叶的叶面不沾水

相信很多人看到荷叶都会有一系列的疑问:
为什么水滴可以在荷叶上自由滚动?
荷叶为什么不沾水?
为什么荷叶总是那么干净,留泥却不沾?
这一切都取决于荷叶表面的微结构和纳米结构 。
在电子显微镜下,荷叶或荷叶的表面是这样的 。
肉眼看,荷叶很光滑 。但实际上荷叶表面有很多像微小高楼一样的凸起,每个凸起上都有很多纳米级的毛发 。当一滴雨落在荷叶表面时,由于荷叶上有无数的小突起,雨滴被那些小突起推起 。
也就是说,雨滴与荷叶的实际接触面积很小,只有百分之一左右的面积与荷叶接触 。这样雨滴可以保持球形,球形可以滚动 。
而其他的叶子,比如叶子,没有荷叶的结构,所以雨滴和叶子的接触面积很大,雨滴不能保持球形,所以不能滚动,所以比较湿 。
有些叶面,雨滴接触叶面 。
被水浸湿的叶子 。
图为荷叶表面的微观结构 。
同理,如果灰尘落在荷叶上,上面也是无数的小突起 。
下雨时,灰尘很容易被雨水带走,这就是为什么荷叶'出泥而不染',荷叶常年保持清洁 。
当水滴在荷叶上滚动时,它们会带走荷叶上的灰尘和其他杂质 。
【为什么荷花出淤泥而不染? 为什么荷叶的叶面不沾水】研究这些也不是没用 。人类向荷叶学习,做了很多不沾水的防水面料,可以常年保持清洁的玻璃 。
仿荷叶,做不湿布 。
这种无水功夫除了在植物界,比如荷叶,在动物界还有很多,比如水黾,外号“浮在水面上”、“水滑手”,谁是其中的佼佼者 。
水黾可以在水上支撑15倍于自身重量的重量 。
对于水黾来说,水面简直就是马平川的“大平原” 。水黾可以在水面上自由行走和飞翔,不用担心掉进水里 。这是为什么呢?过去人们认为这只是因为水的表面张力 。但后来,科学家发现水黾的每条腿上都有数千根微米大小的刚毛,在每根刚毛的表面都有螺旋状的纳米结构凹槽,这些凹槽吸收了大量的空气体形成气垫 。这些气垫是水黾能在水上自由滑行的原因 。
水黾腿在电子显微镜下的照片 。左图为无数细长的微鬃毛 。右图为单根刷毛上的螺旋状纳米凹槽结构 。

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