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荷叶上面的水珠滚动的原理(荷叶上滚动的水珠是什么原理)

发布时间:2023-11-21 22:09:43   作者:趾高气扬   来源:网友上传   我要投稿

荷叶上面的水珠滚动的原理(荷叶上滚动的水珠是什么原理)

荷叶上面的水珠滚动的原理:

这是荷叶效应。

荷叶上面是长到有微细的硬绒毛,而荷叶上面本身就有生物蜡,表面的张力很低,所以水珠就只能在绒毛的表面滑动。

乳突的顶端是扁平状的,而中央是凹陷的,这种乳突结构用肉眼以及普通的显微镜是很难观察到的,通常被称之为多重纳米和微米级的超微结构。

这些乳突吗,大小形状不一样,和突起的荷叶表面就像是一个挨着一个隆起的小山包,这些小山包凹陷的地方,就充满了空气,就要就能紧贴着页面形成一层极薄,只有纳米级厚的空气层。

水在20摄氏度的理论表面张力是72mN/m,是大于荷叶表面能(约30mN/m),水珠的分子会极力向内收缩,以减少和空气的接触面,水珠的形状会接近于圆星,在荷叶上滚动,它是不能附着在荷叶的表面。

青蛙跳到荷叶上告诉我们什么:

生活虽然不绚烂多彩,但很和谐。

荷叶的颜色是绿色的,青蛙的颜色也是绿色的,生活在绿色的水里面,生活很单调。但这是安全的,绿水能够掩护青蛙,保护青蛙的安全。而青蛙也尽力的消灭荷叶和绿水中的害虫,荷叶和青蛙就是浑然天成的绝配。

你看到的水珠是夜晚的露水,夜晚,温度降低时,空气里的水蒸气遇冷会液化成小水珠……附在荷花叶子上,就成了露水。

但是常规叶子的露水很容易滴落,荷花的为何可以坚持到下午还依旧晶莹剔透呢,这就要从荷叶的特殊微观结构说起。

从流体力学的角度看来,这是因为在荷花叶子的表面的特殊结构形成了超疏水现象。原来,在荷叶的表面有一层由叶子表皮细胞产生的角质层,这层角质层像蜡一样,具油性(疏水性),不透水,但能透过阳光。

水珠在荷叶上不滩开而是成滴滚动的秘密在于荷叶的表面并不平滑,通过电子显微镜发现,在荷叶的表面上生长着许多高度约为5~9微米、间距约为12微米的乳突,每个乳突表面上又生长着许多直径为200纳米的蜡状突起,这相当于在“微米结构”上生长“纳米结构”。在荷叶的表面上,这样的“微纳米结构”看上去像密密麻麻的“小柱子”,再加上蜡状物的排斥效应,使得液滴不能钻到“小柱子”间隙内部,只能在“小柱子”顶端跑来跑去。

于是,液滴与荷叶表面就呈现出了排斥性,我们称之为“荷叶效应”,也可称之为“疏水效应”。当有污染物落在荷叶表面时,随液滴滚动,它们会轻易地被带走。这就是荷叶“出淤泥而不染”的奥秘。

具有荷叶效应的表面,都有自清洁功能。如果该表面与水滴间的排斥效应极为强烈,就称为“超疏水表面”,这类表面同时具有很好的减小阻力功效。如果荷叶乳突上的蜡状物丧失了,荷叶的超疏水性质也就被破坏了。但荷叶自身能够不断地分泌蜡质,随着蜡质的补充,超疏水性质便可恢复。

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