荷葉一塵不染的秘密

　　①出淤泥而不染，濯清漣而不妖，荷花的圣潔已經被人們稱頌了近千年之久。現(xiàn)在，科學家們終于發(fā)現(xiàn)了荷葉一塵不染的秘密。這一發(fā)現(xiàn)不但令人們感嘆大自然的精妙構思，還給材料科學家?guī)韱l(fā)。一場自清潔材料的革命因此揭開了序幕，有望使人們擺脫污漬的煩惱。

　　②20世紀90年代，德國波恩大學的植物學家巴斯洛特首次發(fā)現(xiàn)并解釋了荷葉的自清潔效應。他在用掃描電子顯微鏡觀察植物葉面時，為防止微小灰塵帶來的干擾，總是將葉面清洗干凈。但是，他發(fā)現(xiàn)有些植物幾乎總是保持一塵不染，荷葉就是其中杰出的代表。通過掃描電子顯微鏡，他發(fā)現(xiàn)荷葉表面分布著許多尺寸20～40微米的凸起結構，而整個荷葉，包括這些凸起結構的表面，又被更為微小的納米尺度的植物蠟的晶體所覆蓋。這種獨特的結構就像是一片連綿不絕的長滿參天大樹的丘陵。

　　③植物表面的蠟本身具有疏水的功能，而表面微小的凸起結構可以吸附空氣，這一層薄薄的氣墊可以托起落在表面上的水滴。由于水滴與荷葉表面的實際接觸面積非常小，因而水滴在荷葉上可以像小球一般自由滾動。同時，微小的凸起結構也使得荷葉表面的灰塵和污物與葉面的接觸面積很小，這樣就減小了污物與荷葉之間的相互作用力。當水滴在葉面上滾動時，污物就很容易黏附在水滴上，隨著水滴的滾動被帶走，因此荷葉在雨后顯得格外清爽潔凈。

　　④荷葉的超疏水性依賴于表面疏水的植物蠟和表面獨特的凸起結構。科學家們對自然界中的其他生物比如芋頭葉、紫羅蘭等進行探索，發(fā)現(xiàn)許多植物葉面都有疏水的功能。水稻的葉子不但有疏水的功能，而且由于其微觀凸起平行于葉邊緣有序排列，還可以使水滴定向滾動。除此之外，鴨、鵝、部分水鳥的羽毛表面具有微小的條形結構，這樣使得水更易于定向排除，自身不容易被沾濕。