荷花效應的意思是什麼
『壹』 荷花效應的原理
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』 對「荷花效應」做出解釋
蓮花效應(lotus effect)是指蓮葉表面具有超疏水性以及自潔(self-cleaning)的特性。在東方文化里回,蓮花答是純凈的象徵。雖然,蓮花喜歡生長在泥濘的濕地,但其葉子和花仍保持干凈,這就是自潔的效果。植物學家研究蓮葉表面發現它們有一個自然潔凈的機制。
『叄』 怎樣對「荷花效應」作出解釋
荷花何以出淤泥而不染?是因為它的表面十分光滑,污垢難以停留?不是。科學家用掃描回電子顯答微鏡觀察,發現荷花的花瓣表面像毛玻璃一樣毛糙,凈是20微米大小的「疙瘩」。這一被稱為「荷花效應」的發現給人意外的啟示。它啟發人們去研製塗料和油漆,使牆面像荷花一樣不受污染,永葆鮮艷色彩。
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。
『肆』 蓮花效應是什麼
蓮花效應,指來蓮花的自源潔現象。
20世紀70年代,波恩大學的植物學家巴特洛特在研究植物葉子表面時發現,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」。
蓮葉效應主要是指蓮葉表面具有超疏水以及自潔的特性。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。
『伍』 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。
『陸』 荷花效應是什麼
荷花效應也叫做自清潔效應,主要應用在物體表面,可以實現防水防油的效果。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。
『柒』 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」。
『捌』 "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。
『玖』 什麼是荷葉效應
荷葉不粘水的自清潔特性,人們把這種現象稱為荷花效應。
當水滴落在荷葉上時專,荷葉與水珠間形成一個高度屬的接觸角(大於90度),使之聚集成珠狀而不擴散。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。但是科學家發現,盡管實際接觸荷葉的雨水很少,水滴滑落並不是沒有摩擦,水滴帶走了葉子上的塵土和細菌,起到「自清潔」的功能。
荷葉表面除了含有蠟質成分,「荷葉效應」的產生與荷葉的兩種結構有關,一種是微米級的凸起,一種是納米級的毛狀結構。含有兩種結構的荷葉的接觸角為142度,只含有微米結構的荷葉接觸角為126度,單獨只含蠟質表面的接觸角為74度。科學家認為,納米級的毛狀結構使接觸角增加16度,這兩種結構是「荷葉效應」的主要成因。
『拾』 「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。