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,。
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