荷叶不粘水的自清洁特性,人们把这种现象称为荷花效应。
当水滴落在荷叶上时,荷叶与水珠间形成一个高度的接触角(大于90度),使之聚集成珠状而不扩散。通常,人的皮肤具有轻微疏水性,接触角大约为90度,而荷叶接触角接近170度,叶子表面极度疏水。但是科学家发现,尽管实际接触荷叶的雨水很少,水滴滑落并不是没有摩擦,水滴带走了叶子上的尘土和细菌,起到“自清洁”的功能。
荷叶效应的应用
正因为荷叶表面“自清洁抗污”效应,启发了人们将超疏水表面应用到日常的自清洁技术中,例如:它可以用来防雪、防污染、抗氧化以及防止电流传导等,当然建筑物的墙面若能像荷叶一样,就不用担心被灰尘污染了。
对于一个疏水性的固体表面来说,当表面有微小突起的时候,有一些空气会被“关到”水与固体表面之间,导致水珠大部分与空气接触,与固体直接接触面积反而大大减小。由于水的表面张力作用使水滴在这种粗糙表面的形状接近于球形,其接触角可达150度以上,并且水珠可以很自由地在表面滚动。
即使表面上有了一些脏的东西,也会被滚动的水珠带走,这样表面就具有了“抗污”的能力。这种接触角大于150度的表面就被称为“超疏水表面”,而一般疏水表面的接触角仅大于90度。相信以后超疏水表面在工农业生产和人们的日常生活中会有更广阔的应用前景。