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荷花原理

發布時間: 2022-04-21 17:47:33

㈠ 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」。

㈡ 誰能完整的敘述一下荷花效應

蓮葉不沾塵及不沾水的原理,經研究發現是因其葉面並非平滑表面版,而是具備規則權排列且均一大小突起物,統稱為「粗糙面」或「粗糙層」,經放大後可看到尺寸大小為100~200奈米左右,一根根盤交錯節的纖毛狀物。其組成主要成分是碳氫化合物,即是我們所熟知的「臘質」。

此「粗糙層」能將空氣保留再突起物間的底部,使外在的污染物或液體五法完全沾附於蓮葉上。被局限在這奈米粗糙層中的空氣,猶如是在蓮葉表面形成一層氣墊(Air Cushion),污染物或液體是由空氣所支撐著,盤交錯節的纖毛狀「臘質」,其結構亦有助於減少外來物與葉面接觸的面積,由於其組成成分為一疏水性非常高的碳氫化合物物質(屬「低表面能材料」),與水滴間的界面張力非常大,水滴不易沾粘。基此兩大原因,使蓮葉形成一超疏水表面,水滴接觸角度高於150度以上。即使污物附著於其上,也可輕易地以水沖刷洗凈,達到自潔效果,這就是所謂的「蓮花效應」或「荷葉效應」。

㈢ 蓮花出淤泥而不染,它自我清潔是什麼原理

蓮花之所以能夠出淤泥而不染,就是因為所謂的荷葉效應。在之前就有研究植物學的科學家在研究植物的的時候發現,有些葉子表面雖然比較光滑,但還是覆蓋有灰塵,所以需要清洗過後才能進行觀察。而可以防水蓮葉這種就不需要經過清洗就可以直接進行觀察。之後他們經過研究發現了荷葉有一種特殊的結構,它們可以直接自我清潔。而古代的人們因為蓮花總是能夠做到出淤泥而不染而覺得蓮花就是純潔的象徵,所以學者們又把這個現象稱之為荷葉效應。

而科學家們根據荷葉效應開發的材料又稱為蓮花效應。因為這種材料具有跟荷葉一樣的特性,所以稱為蓮花效應。有很多領域運用到了這種效應,因此節約了許多的成本,只是運用范圍還沒有很廣,比如工業企業暫時還無法做到這個功能。

㈣ 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。

㈤ 荷花效應的介紹

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版物上權面,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。

㈥ 荷葉防水原理

荷葉的防水和自潔之謎

荷花,又稱蓮花、水芙蓉等等,其種類有很多,既可以觀賞也可以食用。很早之前就有記載,荷花全身都是寶,其荷葉、蓮子、藕節以及花等等都可以當做葯材。荷花給人一種清純、正直以及朴質的感覺,還被評為中國十大名花之一,現今作為印度以及越南的國花。



荷葉是荷花的根莖,又稱蓮莖、蓮花莖。一般的荷花可以長到150厘米高,荷葉呢最大的直徑可達60厘米。



荷葉分布在印度、中國、北美、西亞以及日本等等亞熱帶和溫帶地區,荷葉是一種喜愛溫暖和水的植物,還喜歡生活在土壤肥沃、有機質多的黏土中,早在三千多年前中國就有種植和栽培,可見其歷史十分悠久。



我們經常在池塘里或者其他地方看到荷葉,但是它們總是筆直挺著,並且十分干凈,在下雨天的時候還不被弄破。水對於人類生命起著至關重要的作用,水能濕透紙,那麼為什麼水不能穿透荷葉呢?



其實是這樣的,荷葉的表面有很多個微米級的蠟質乳突結構,當我們拿顯微鏡觀察這些蠟質乳突結構時會發現,每個蠟質乳突結構的表面又有很多個與之結構相似的納米級顆粒,專家們把這些稱為荷葉的微米——納米雙重結構。



正是因為荷葉上面有這些細微的納米雙重結構,才能使荷葉表面的水珠以及塵埃能夠通通帶走,水珠在荷葉的表面滾動,自然而然就將塵埃全部帶走,所以這一現象就是因為這個原因。

荷葉的功效與作用

荷葉以其葉子大和顏色綠為特點,要是將其折斷,就會看到許多的連著的絲。荷葉有驅寒、治療頭痛、消暑、散瘀止血以及妊娠嘔吐等等功效。



荷葉是多年生水生草木,其蓮子是上好的補品,蓮藕是上好的蔬菜和蜜餞,可以煮湯、煮粥、做飯等等做法,還有荷葉和蓮子都可以入葯,小孩子吃了治療癲癇,女人吃了治療嘔血和昏迷、月經不調等等,荷葉還有神奇的減肥作用,有利尿通便的作用,可以防止踢被的脂肪累積、較強的排油脂功效。

㈦ 什麼是荷花原理,你懂得多少

荷花

第一天開放的只是一小部分,

第二天,它們會以前一天的兩倍速度開放。回

到了第30天,就開滿了整個池塘。答

你知道什麼時候荷花開了一半么?

很多人都會認為是第十五天,然而並非如此!

到第29天時荷花僅僅開滿了一半,直到最後一天才會開滿另一半。

最後一天的速度最快,等於前29天的總和。

這就是著名的荷花定律

其中蘊含著一個深刻的道理:成功需要厚積薄發,需要積累沉澱。

㈧ "荷花效應"是指什麼

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。

㈨ 荷花生長在淤泥里,為什麼能出淤泥而不染

荷花生長在淤泥里,之所以能出淤泥而不染的原因就在於荷花獨特的構造。小時候玩過荷花的都知道,下雨的時候荷葉是可以用來當作雨傘的,水滴滴落在荷花上面,會形成一顆顆小水滴,然後順著葉片滴落,就跟現在的納米工藝一樣,似乎有防水的功能,其實這就是荷花出淤泥而不染的秘密所在。

另外現在高樓大廈中使用的一種玻璃也是利用了這個原理,通常高樓的玻璃很難清理,但是城市中的灰塵又非常的多,所以說要清理玻璃的時候不僅耗時耗錢,而且相當的危險。但是使用了這種玻璃以後,只要遇到雨天,玻璃就可以自動清潔干凈了,不需要再找人高空作業了。

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