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荷花效應

發布時間: 2020-12-31 20:12:20

『壹』 荷花效應是什麼意思

荷花效應也叫作自清潔效應,可以應用到很多地方。最主要的就是一個是應用在織物上面,比如說防水,防油的領帶,還有鄂爾多斯防水防油的羊絨衫。還有一個就是自清潔的玻璃。如果我們將這種原理,運用到汽車的烤漆、建築物的外牆、或是玻璃上,不但隨時可以保持物體表面的清潔,也減少了洗滌劑對環境的污染,可以說既安全又省力。
上個世紀七十年代,德國植物學分類的科學家--威廉·巴特洛特,他和同事在試驗中,偶然發現了一個有反常規的現象。
按慣例,實驗用的植物都要被清洗干凈的,可是他們注意到:通常只有那些表面光滑的葉子才需要清洗,而看起來粗糙的葉子,往往很乾凈。尤其是荷葉,它的表面不但不帶灰塵,而且連水都不粘。
荷花的生長少不了淤泥的,因為它提供了非常豐富的腐殖質,供荷花的生長所需。可是破水而出的荷葉上,不但淤泥、灰塵不粘,就連水滴也很難在上面安安穩穩地呆上一會兒,彷彿自己就能把葉片打掃得乾乾凈凈的。
自古就有這么一說,就是因為當水珠落在荷葉上的時候,它由於表面粗糙,就是表面張力的作用,那麼水珠會變成球狀,或者是近似球狀的,然後呢,它會滾離荷葉表面,然後就是帶走荷葉上面的一些污濁的物質。
其實這出淤泥而不染,主要說的就是荷葉。
那麼為什麼它會有自清潔的特性呢?最開始人們認為是荷葉上那層白色的蠟質結晶決定的。
它表面就是有一層蠟質的物質, 我們用眼睛就可以直接看到,而用手也能感受到。您可以用手摸一下,它有一種粗糙的感覺。
荷葉表皮細胞分泌的蠟質結晶,在電子顯微鏡下,呈現出線狀或是毛發狀的結構,並且在葉片的正面和背面都有分布。但是水在葉片背面無法形成球狀自如的滾動,反而還會滯留在中心。
那麼再跟其它植物的葉片做個比較。遠了不提,就拿跟荷花同一科的睡蓮來說,它的葉子正面也有蠟,可是水滴上去,很快就鋪平、蔓延開了,更達不到水珠在荷葉上大珠小珠落玉盤的效果。所以除了蠟質結晶之外,一定還另有門道。
如果用電子顯微鏡觀察的話,就會發現它(葉)表面有一些這種微小的這種突起,這種微小的突起是這種微米級的微小的突起,然後這種微小的微米級的突起上面,又形成一種納米級的突起。
我們觸摸荷葉時粗糙的感覺,實際上就是由這些微小的突起產生的,它們平均大小約為10微米。而那些更小的突起,直徑只有200個納米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而納米更是小到一定程度了,它只有微米的千分之一。到底有多大?我給您打個比方,假設一根頭發的直徑是0.05毫米的話,嚓、嚓、嚓、嚓,把它縱向剖成5萬根,那每根的厚度大約就是1個納米,夠小的吧。
沒想到吧,在荷葉粗糙的表面上,竟然有著這么精細的微米迦納米的雙重結構。
第一個結構就是它的那個微米級的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,這么一個大小,然後深度可能是12到15微米之間,這種乳凸,然後乳凸上面有一個那個,就是表皮分泌的蠟質結晶,那個在電子顯微鏡的觀察下,可以看出來它是那種毛發或者是線狀的結構。
也就是說,在那些"微米尺度"的小山上又疊加了許多"納米"小山。這樣一來荷葉的表面,就布滿了"山頭","山"與"山"之間的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 "山頭"上跑來跑去。而水滴在滾動的時候,也就帶走了葉子上的塵土和細菌。
那麼是不是有了這樣的結構,就能保證荷葉不沾水了呢?
科學家很快又發現,如果我們把荷葉放到水裡浸泡一段時間,荷葉表面會從疏水變得親水,這又是為什麼呢?
德國有一個科學家做過這個實驗,把荷葉放到水裡10米以下再拿出來的時候,再測它就變成親水了,因為它就是誘捕在乳凸和納米結晶之間那個空氣被排除了,是那個水分子一點一點的進去,進到那個空氣的膜里,把空氣排出以後,它這個就變成了親水了。
原來,那些個頭遠遠超過 "小山"的水珠和塵埃,之所以能在"山頭"上跑來跑去,不單是因為山之間的縫隙太小,最關鍵的是因為山和山之間都被空氣填地嚴嚴實實,形成了一個類似氣墊的東西,把水滴給隔開了。如果氣墊沒有了荷葉也會變得親水。
浸在水中的荷葉,由於壓力的作用,把這層空氣從小山中間擠了出去,因此就出現了科學家所看到的現象。
自從發現了荷葉不粘水的自清潔特點之後,人們就把這種現象稱為荷花效應。但其實,在自然界有很多生物都表現出類似的特點。
水稻的葉子也是不粘水的,與荷葉的不同在於,荷葉上的水滴,可以在平面內向各個方向運動。而水稻葉片上的水滴通常是沿著葉脈的方向滾落,垂直葉脈的時候,相對就有些困難。但是這都與它們各自葉片的形狀相適應。
不光是植物,動物也有。比如說,水黽它在水上行走時就是,水黽腿在水上直立行走,其實也是因為水黽腿它是一個超疏水的,所以因為它表面張力的作用會把水排開,然後支撐它的身體,然後讓它跳躍,蚊子也是。
盡管如此,人們始終認為荷葉的表面結構,所體現的自清潔特性最為完美,一直希望能模仿它,從而製造出各種各樣的疏水材料。
這事兒看起來很簡單,做起來難。您想,那麼精細的形態,都是我們通過電子顯微鏡才看清楚的,想憑這樣兩只手去復制類似結構,幾乎不可能,因此,這里頭有著非常高的技術含量。不過在科學家的幫助下,我們的夢想正在慢慢照進現實。

『貳』 世界上還有像荷花這樣擁有荷花效應和酶的植物嗎

世界上當然還有像荷花這樣
擁有荷花效應和酶的植物。
比如也是同樣生長在水裡的,再力花,
她也是這樣的,出淤泥而不染的,
還有蒔菜,他也是這樣的,
雖然長在稀泥裡面,可是很乾凈

『叄』 荷花效應指的是什麼

荷花效應也叫作自清潔效應,主要應用在物體表面,可以實現防水放油的效果。可以保持物體表面的清潔,減少了洗滌劑對環境的污染,既安全又省力。

『肆』 「荷花效應」為什麼要加引號

引號表示引用的部分、表示著重論述的對象、表示特殊含義的詞語、表示否定和諷刺、表示特定稱謂。

『伍』 世界上還有擁有荷花效應和酶的植物嗎

地上還有很多已經有荷花效應和美麗的植物的,實際上有很多已經有荷花效應的。

『陸』 對「荷花效應」作出解釋

又名蓮花效應,指蓮花的自潔現象。20世紀70年代,波恩大學的植物學家巴特洛特在研究內植物葉子表面時發現容,光滑的葉子表面有灰塵,要先清洗才能在顯微鏡下觀察,而蓮葉等可以防水的葉子表面卻總是乾乾凈凈。他們發現,蓮葉表面的特殊結構有自我清潔功能。蓮花出污泥而不染,自古以來就被人們認為是純潔的象徵,所以這一自我清潔功能又被稱為「蓮花效應」。

『柒』 什麼是荷葉效應

中文名稱:蓮葉效應
拼音名稱:lián ye xiào yìng
英文名稱:Lotus Effect
蓮葉效應主要是指蓮葉表面具有超疏水(superhydrophobicity)以及自潔(self-cleaning)的特性。由於蓮葉具有疏水、不吸水的表面,落在葉面上的雨水會因表面張力的作用形成水珠,換言之,水與葉面的接觸角(contactangle)會大於150度,只要葉面稍微傾斜,水珠就會滾離葉面。因此,即使經過一場傾盆大雨,蓮葉的表面總是能保持乾燥;此外,滾動的水珠會順便把一些灰塵污泥的顆粒一起帶走,達到自我潔凈的效果,這就是蓮花總是能一塵不染的原因。
巴特洛特他們在顯微鏡下發現,蓮葉的表面有一層茸毛和一些微小的蠟質顆粒,水在這些納米級的微小顆粒上不會向蓮葉表面其他方向蔓延,而是形成一個個球體,就是我們看到蓮葉上滾動的雨水或者露珠,這些滾動的水珠會帶走葉子表面的灰塵,從而清潔了葉子表面。
蓮花效應的效率極高。科學家們模擬蓮葉的表面,發明了納米自清潔的衣料和建築塗料,只需一點水形成水滴,就可以自動清潔衣物和建築表面。
一種仿生復合材料所具有的特性,像荷葉一樣具有自動清潔的功能,故稱蓮花效應。
刀刃的表面無法被水珠附著的事實已經被驗證而且廣為人知。但是人們往往會忽視這樣的表面同樣很難被弄臟。
在一個光滑的表面上臟的顆粒只會隨著水滴的滴落而移動,他們附著在水滴滾動時產生的粗糙表面上從而被洗刷下來。這種關系只在最近才被注意到而且用實驗得以證實。
因為在亞洲文化中被看作純潔象徵物的蓮花的大型類似於盾牌形狀的葉片上常常可以見到這種現象,所以人們把它成為「蓮花效應」。
如果水滴滾過蓮花的葉片,它們將捲起所有的灰塵微粒並將它們帶離葉片。這個「蓮花效應」原理如此有效,以至於即使是在被「蹂躪」過的蓮花葉片上依然無法使得水珠和灰塵微粒附著。
特殊的表面結構和產生蠟質的功能使得蓮花的葉片幾乎不受其他自然界現象的影響。它與人類對自然界影響的反應很不相同,如對環境中化學物質的影響反應等等。對於目前不得不廣為使用的屬於表面活性劑的化學物質來說,為了達到保持植物中有效營養成分的目的,它們被全世界的植物代理商廣泛使用。這些活性劑不僅破壞了蠟質晶體的完美結構,使得葉片容易被水潤濕。而且造成這樣的後果:就是植物上的臟物質將無法再被徹底清除,而在不理想的環境中,還將被孢子、真菌或者細菌這些可以感染植物的微生物所侵染。
蓮葉效應描繪了一個很有效的生物模型系統,用它可以來製作人工的防污表面,因為它基於一個純物理化學的原理。
有許多的領域和方面需要這種應用,如衣料的外表面、房頂、自動噴漆器等等。如果可以使得這些領域的自清潔功能得以實現,顯然會帶來很多好處,而且可以節省清潔花費的費用。在工業合作中,目前正在努力將蓮葉效應轉化成實際的技術應用。雖然肯定還需要耗費一些時間,但是肯定遲早會有這種實用的產品走向市場。

『捌』 「荷花效應」是什麼意思

荷花效應也叫作自清潔效應,可以用在很多地方。既防水又防油,不僅可以保持內物體表面的清潔,而且容大大減少了洗滌劑對環境的污染,既安全又省力。

『玖』 荷花效應是什麼意思

荷花效應就是自清潔效應,出淤泥而不染,有自凈的意思

『拾』 "荷花效應"是指什麼

荷花效應也來叫作自清潔效應,可自以應用到很多地方。最主要的就是一個是應用在織物上面,比如說防水,防油的領帶,還有鄂爾多斯防水防油的羊絨衫。還有一個就
是自清潔的玻璃。如果我們將這種原理,運用到汽車的烤漆、建築物的外牆、或是玻璃上,不但隨時可以保持物體表面的清潔,也減少了洗滌劑對環境的污染,可以
說既安全又省力。

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