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“荷葉效應”揭秘

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瀏覽:- 發布日期:2021-11-04 09:25:33【

“江南(nan)可采蓮(lian),蓮(lian)葉何田(tian)(tian)田(tian)(tian)”(江南(nan)·漢(han)樂(le)府(fu))。炎炎夏日,最是那一池(chi)田(tian)(tian)田(tian)(tian)碧水(shui)夏荷(he)讓人們流(liu)連忘返(fan),沁(qin)人心脾。從(cong)古(gu)至今,荷(he)花就備受世人的(de)喜愛,也(ye)留下了許多膾炙人口的(de)著名(ming)詩篇(pian),當中“出淤泥(ni)而(er)不染(ran),濯清(qing)漣而(er)不妖”的(de)詩句描(miao)繪了荷(he)花潔身自(zi)愛的(de)高(gao)貴品質。

眾所周知,水(shui)滴(di)落在(zai)荷(he)葉上(shang)(shang)會形(xing)成近似圓(yuan)球形(xing)的(de)白色透明水(shui)珠滾來滾去而不(bu)浸(jin)潤在(zai)荷(he)葉上(shang)(shang),“大珠小珠落玉盤”,別有一番情致。可是荷(he)葉不(bu)沾水(shui)的(de)奧(ao)秘(mi)是什么呢?為探究這種現象(xiang)背后真(zhen)實的(de)原(yuan)因,筆者經過采集荷(he)葉樣(yang)品、脫水(shui)干燥等方法處理,用掃描電子(zi)顯微(wei)(wei)鏡對荷(he)葉表面(mian)進行了微(wei)(wei)觀(guan)形(xing)態觀(guan)察,終于揭開(kai)了這個奧(ao)秘(mi)的(de)神秘(mi)面(mian)紗。

原來,在荷葉的上表面布滿非常多微小的乳突,乳突的平均大小約為6-8微米,平均高度約為11-13微米,平均間距約19-21微米。在這些微小乳突之中還分布有一些較大的乳突,平均大小約為53-57微米,它們也是由6-13微米大小的微型突起聚在一起構成。乳突的頂端均呈扁平狀且中央略微凹陷。這種乳突結構用肉眼以及普通顯微鏡是很難察覺的,通常被稱作多重納米和微米級的超微結構。這些大大小小的乳突和突起在荷葉表面上猶如一個挨一個隆起的“小山包”,“小山包”之間的凹陷部分充滿空氣,這樣就在緊貼葉面上形成一層極薄,只有納米級厚的空氣層。水滴最小直徑為1-2毫米(1毫米=1000微米),這相比荷葉表面上的乳突要大得多,因此雨水落到葉面上后,隔著一層極薄的空氣,只能同葉面上“小山包”的頂端形成幾個點的接觸,從而不能浸潤到荷葉表面上。水滴在自身的表面張力作用下形成球狀體,水球在滾動中吸附灰塵,并滾出葉面,從而達到清潔葉面的效果。這種自潔葉面的現象被稱作“荷葉效應”。

介紹


研(yan)究表明,這(zhe)種具有(you)(you)自(zi)潔(jie)效應的(de)表面超微納米(mi)(mi)結(jie)構形貌,不(bu)僅(jin)存在于荷(he)葉中(zhong)(zhong),也(ye)普(pu)遍存在于其它(ta)植物中(zhong)(zhong)。某些動物的(de)皮毛中(zhong)(zhong)也(ye)存在這(zhe)種結(jie)構。這(zhe)種精細的(de)超微納米(mi)(mi)結(jie)構,不(bu)僅(jin)有(you)(you)利于自(zi)潔(jie),還有(you)(you)利于防止對大(da)(da)量(liang)漂浮在大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)各種有(you)(you)害的(de)細菌和真菌對植物的(de)侵害。

當今,仿生荷葉的技術已經滲透到了紡織、化工等諸多社會行業,很多企業開發了一些仿荷葉的納米材料和產品,例如,荷葉織物、荷葉防水漆、荷(he)葉(xie)防水玻璃等。可以預見,將(jiang)來(lai)(lai)會有(you)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)多的“荷(he)葉(xie)效應”產品出現,更好地改(gai)善人(ren)們(men)的生活。

而我們希諾也為大家研發出了新型生物防水漿料,該防水劑應用范圍廣泛,滲透力強,可滲透到微孔的細縫中,使用條件除可涂覆表面外,還可直接拌入水泥中起到改性、改質及緩凝劑、減水劑、增強劑和整體防水的作用。產品屬于埃米生物水性材料,可劃為涂料或是滲透結晶型。對水泥養生表面涂覆該劑也能起到很好的效果。該劑噴涂于各種建材及建筑物表面時,能形成無色,無光、不可見憎水層(荷(he)葉效應),能有效地阻止(zhi)水的滲透,起到防水、防污(wu)染、透氣的作用。

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