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荷花原理

发布时间: 2022-04-21 17:47:33

㈠ 对“荷花效应”作出解释

又名莲花效应,指莲花的自洁现象。20世纪70年代,波恩大学的植物学家巴特洛特在研究内植物叶子表面时发现容,光滑的叶子表面有灰尘,要先清洗才能在显微镜下观察,而莲叶等可以防水的叶子表面却总是干干净净。他们发现,莲叶表面的特殊结构有自我清洁功能。莲花出污泥而不染,自古以来就被人们认为是纯洁的象征,所以这一自我清洁功能又被称为“莲花效应”。

㈡ 谁能完整的叙述一下荷花效应

莲叶不沾尘及不沾水的原理,经研究发现是因其叶面并非平滑表面版,而是具备规则权排列且均一大小突起物,统称为「粗糙面」或「粗糙层」,经放大后可看到尺寸大小为100~200奈米左右,一根根盘交错节的纤毛状物。其组成主要成分是碳氢化合物,即是我们所熟知的「腊质」。

此「粗糙层」能将空气保留再突起物间的底部,使外在的污染物或液体五法完全沾附於莲叶上。被局限在这奈米粗糙层中的空气,犹如是在莲叶表面形成一层气垫(Air Cushion),污染物或液体是由空气所支撑著,盘交错节的纤毛状「腊质」,其结构亦有助於减少外来物与叶面接触的面积,由於其组成成分为一疏水性非常高的碳氢化合物物质(属「低表面能材料」),与水滴间的界面张力非常大,水滴不易沾粘。基此两大原因,使莲叶形成一超疏水表面,水滴接触角度高於150度以上。即使污物附著於其上,也可轻易地以水冲刷洗净,达到自洁效果,这就是所谓的「莲花效应」或「荷叶效应」。

㈢ 莲花出淤泥而不染,它自我清洁是什么原理

莲花之所以能够出淤泥而不染,就是因为所谓的荷叶效应。在之前就有研究植物学的科学家在研究植物的的时候发现,有些叶子表面虽然比较光滑,但还是覆盖有灰尘,所以需要清洗过后才能进行观察。而可以防水莲叶这种就不需要经过清洗就可以直接进行观察。之后他们经过研究发现了荷叶有一种特殊的结构,它们可以直接自我清洁。而古代的人们因为莲花总是能够做到出淤泥而不染而觉得莲花就是纯洁的象征,所以学者们又把这个现象称之为荷叶效应。

而科学家们根据荷叶效应开发的材料又称为莲花效应。因为这种材料具有跟荷叶一样的特性,所以称为莲花效应。有很多领域运用到了这种效应,因此节约了许多的成本,只是运用范围还没有很广,比如工业企业暂时还无法做到这个功能。

㈣ 荷花效应是什么意思

荷花效应也叫作自清洁效应,可以应用到很多地方。最主要的就是一个是应用在织物上面,比如说防水,防油的领带,还有鄂尔多斯防水防油的羊绒衫。还有一个就是自清洁的玻璃。如果我们将这种原理,运用到汽车的烤漆、建筑物的外墙、或是玻璃上,不但随时可以保持物体表面的清洁,也减少了洗涤剂对环境的污染,可以说既安全又省力。
上个世纪七十年代,德国植物学分类的科学家--威廉·巴特洛特,他和同事在试验中,偶然发现了一个有反常规的现象。
按惯例,实验用的植物都要被清洗干净的,可是他们注意到:通常只有那些表面光滑的叶子才需要清洗,而看起来粗糙的叶子,往往很干净。尤其是荷叶,它的表面不但不带灰尘,而且连水都不粘。
荷花的生长少不了淤泥的,因为它提供了非常丰富的腐殖质,供荷花的生长所需。可是破水而出的荷叶上,不但淤泥、灰尘不粘,就连水滴也很难在上面安安稳稳地呆上一会儿,仿佛自己就能把叶片打扫得干干净净的。
自古就有这么一说,就是因为当水珠落在荷叶上的时候,它由于表面粗糙,就是表面张力的作用,那么水珠会变成球状,或者是近似球状的,然后呢,它会滚离荷叶表面,然后就是带走荷叶上面的一些污浊的物质。
其实这出淤泥而不染,主要说的就是荷叶。
那么为什么它会有自清洁的特性呢?最开始人们认为是荷叶上那层白色的蜡质结晶决定的。
它表面就是有一层蜡质的物质, 我们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,它有一种粗糙的感觉。
荷叶表皮细胞分泌的蜡质结晶,在电子显微镜下,呈现出线状或是毛发状的结构,并且在叶片的正面和背面都有分布。但是水在叶片背面无法形成球状自如的滚动,反而还会滞留在中心。
那么再跟其它植物的叶片做个比较。远了不提,就拿跟荷花同一科的睡莲来说,它的叶子正面也有蜡,可是水滴上去,很快就铺平、蔓延开了,更达不到水珠在荷叶上大珠小珠落玉盘的效果。所以除了蜡质结晶之外,一定还另有门道。
如果用电子显微镜观察的话,就会发现它(叶)表面有一些这种微小的这种突起,这种微小的突起是这种微米级的微小的突起,然后这种微小的微米级的突起上面,又形成一种纳米级的突起。
我们触摸荷叶时粗糙的感觉,实际上就是由这些微小的突起产生的,它们平均大小约为10微米。而那些更小的突起,直径只有200个纳米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而纳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?我给您打个比方,假设一根头发的直径是0.05毫米的话,嚓、嚓、嚓、嚓,把它纵向剖成5万根,那每根的厚度大约就是1个纳米,够小的吧。
没想到吧,在荷叶粗糙的表面上,竟然有着这么精细的微米加纳米的双重结构。
第一个结构就是它的那个微米级的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,这么一个大小,然后深度可能是12到15微米之间,这种乳凸,然后乳凸上面有一个那个,就是表皮分泌的蜡质结晶,那个在电子显微镜的观察下,可以看出来它是那种毛发或者是线状的结构。
也就是说,在那些"微米尺度"的小山上又叠加了许多"纳米"小山。这样一来荷叶的表面,就布满了"山头","山"与"山"之间的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 "山头"上跑来跑去。而水滴在滚动的时候,也就带走了叶子上的尘土和细菌。
那么是不是有了这样的结构,就能保证荷叶不沾水了呢?
科学家很快又发现,如果我们把荷叶放到水里浸泡一段时间,荷叶表面会从疏水变得亲水,这又是为什么呢?
德国有一个科学家做过这个实验,把荷叶放到水里10米以下再拿出来的时候,再测它就变成亲水了,因为它就是诱捕在乳凸和纳米结晶之间那个空气被排除了,是那个水分子一点一点的进去,进到那个空气的膜里,把空气排出以后,它这个就变成了亲水了。
原来,那些个头远远超过 "小山"的水珠和尘埃,之所以能在"山头"上跑来跑去,不单是因为山之间的缝隙太小,最关键的是因为山和山之间都被空气填地严严实实,形成了一个类似气垫的东西,把水滴给隔开了。如果气垫没有了荷叶也会变得亲水。
浸在水中的荷叶,由于压力的作用,把这层空气从小山中间挤了出去,因此就出现了科学家所看到的现象。
自从发现了荷叶不粘水的自清洁特点之后,人们就把这种现象称为荷花效应。但其实,在自然界有很多生物都表现出类似的特点。
水稻的叶子也是不粘水的,与荷叶的不同在于,荷叶上的水滴,可以在平面内向各个方向运动。而水稻叶片上的水滴通常是沿着叶脉的方向滚落,垂直叶脉的时候,相对就有些困难。但是这都与它们各自叶片的形状相适应。
不光是植物,动物也有。比如说,水黾它在水上行走时就是,水黾腿在水上直立行走,其实也是因为水黾腿它是一个超疏水的,所以因为它表面张力的作用会把水排开,然后支撑它的身体,然后让它跳跃,蚊子也是。
尽管如此,人们始终认为荷叶的表面结构,所体现的自清洁特性最为完美,一直希望能模仿它,从而制造出各种各样的疏水材料。
这事儿看起来很简单,做起来难。您想,那么精细的形态,都是我们通过电子显微镜才看清楚的,想凭这样两只手去复制类似结构,几乎不可能,因此,这里头有着非常高的技术含量。不过在科学家的帮助下,我们的梦想正在慢慢照进现实。

㈤ 荷花效应的介绍

荷花效应也叫作自清洁效应,可以应用到很多地方。最主要的就是一个是应用在织版物上权面,比如说防水,防油的领带,还有鄂尔多斯防水防油的羊绒衫。还有一个就是自清洁的玻璃。如果我们将这种原理,运用到汽车的烤漆、建筑物的外墙、或是玻璃上,不但随时可以保持物体表面的清洁,也减少了洗涤剂对环境的污染,可以说既安全又省力。

㈥ 荷叶防水原理

荷叶的防水和自洁之谜

荷花,又称莲花、水芙蓉等等,其种类有很多,既可以观赏也可以食用。很早之前就有记载,荷花全身都是宝,其荷叶、莲子、藕节以及花等等都可以当做药材。荷花给人一种清纯、正直以及朴质的感觉,还被评为中国十大名花之一,现今作为印度以及越南的国花。



荷叶是荷花的根茎,又称莲茎、莲花茎。一般的荷花可以长到150厘米高,荷叶呢最大的直径可达60厘米。



荷叶分布在印度、中国、北美、西亚以及日本等等亚热带和温带地区,荷叶是一种喜爱温暖和水的植物,还喜欢生活在土壤肥沃、有机质多的黏土中,早在三千多年前中国就有种植和栽培,可见其历史十分悠久。



我们经常在池塘里或者其他地方看到荷叶,但是它们总是笔直挺着,并且十分干净,在下雨天的时候还不被弄破。水对于人类生命起着至关重要的作用,水能湿透纸,那么为什么水不能穿透荷叶呢?



其实是这样的,荷叶的表面有很多个微米级的蜡质乳突结构,当我们拿显微镜观察这些蜡质乳突结构时会发现,每个蜡质乳突结构的表面又有很多个与之结构相似的纳米级颗粒,专家们把这些称为荷叶的微米——纳米双重结构。



正是因为荷叶上面有这些细微的纳米双重结构,才能使荷叶表面的水珠以及尘埃能够通通带走,水珠在荷叶的表面滚动,自然而然就将尘埃全部带走,所以这一现象就是因为这个原因。

荷叶的功效与作用

荷叶以其叶子大和颜色绿为特点,要是将其折断,就会看到许多的连着的丝。荷叶有驱寒、治疗头痛、消暑、散瘀止血以及妊娠呕吐等等功效。



荷叶是多年生水生草木,其莲子是上好的补品,莲藕是上好的蔬菜和蜜饯,可以煮汤、煮粥、做饭等等做法,还有荷叶和莲子都可以入药,小孩子吃了治疗癫痫,女人吃了治疗呕血和昏迷、月经不调等等,荷叶还有神奇的减肥作用,有利尿通便的作用,可以防止踢被的脂肪累积、较强的排油脂功效。

㈦ 什么是荷花原理,你懂得多少

荷花

第一天开放的只是一小部分,

第二天,它们会以前一天的两倍速度开放。回

到了第30天,就开满了整个池塘。答

你知道什么时候荷花开了一半么?

很多人都会认为是第十五天,然而并非如此!

到第29天时荷花仅仅开满了一半,直到最后一天才会开满另一半。

最后一天的速度最快,等于前29天的总和。

这就是著名的荷花定律

其中蕴含着一个深刻的道理:成功需要厚积薄发,需要积累沉淀。

㈧ "荷花效应"是指什么

荷花效应也叫作自清洁效应,可以应用到很多地方。最主要的就是一个是应用在织物上面,比如说防水,防油的领带,还有防水防油的羊绒衫。还有一个就是自清洁的玻璃。如果我们将这种原理,运用到汽车的烤漆、建筑物的外墙、或是玻璃上,不但随时可以保持物体表面的清洁,也减少了洗涤剂对环境的污染,可以说既安全又省力。

㈨ 荷花生长在淤泥里,为什么能出淤泥而不染

荷花生长在淤泥里,之所以能出淤泥而不染的原因就在于荷花独特的构造。小时候玩过荷花的都知道,下雨的时候荷叶是可以用来当作雨伞的,水滴滴落在荷花上面,会形成一颗颗小水滴,然后顺着叶片滴落,就跟现在的纳米工艺一样,似乎有防水的功能,其实这就是荷花出淤泥而不染的秘密所在。

另外现在高楼大厦中使用的一种玻璃也是利用了这个原理,通常高楼的玻璃很难清理,但是城市中的灰尘又非常的多,所以说要清理玻璃的时候不仅耗时耗钱,而且相当的危险。但是使用了这种玻璃以后,只要遇到雨天,玻璃就可以自动清洁干净了,不需要再找人高空作业了。

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