为什么水滴能在荷叶上滚来滚去 原因是什么

康娣 1172分享

  那片片荷叶,像撑开的一张张绿伞,有的轻浮于湖面,有的亭立在碧波之上,似层层绿浪,如片片翠玉,下雨天,荷叶上水珠在滚来滚去的,为什么呢?下面是小编为大家整理的水滴能在荷叶上滚来滚去的原因,希望你会喜欢!

  水滴能在荷叶上滚来滚去的原因

  科学家们用显微镜观察得知,荷叶表面有许多细小的突起,这些突起上不仅长满了纤细的茸毛,还覆盖着一层蜡质结晶,蜡质结晶具有疏水和不吸水的特性,当雨水或露珠落在荷叶上,水滴由于表面张力的作用无法在这层蜡质茸毛上扩散和荷叶渗透,所以水滴不是滚落掉就是聚集成水珠,而不会湿润整个荷叶表面,这些水珠滚来滚去,会把荷叶上的灰尘和污泥带走,有利于荷叶的自洁。

  所谓荷叶效应:荷叶上长有微细坚硬绒毛,荷叶本身又附有生物蜡,所以表面张力非常低,水珠只能够在绒毛表面滑动。

  水在20摄氏度的理论表面张力是72mN/m.由于大大高于荷叶表面能(约30mN/m),这时候水珠的分子极力向内收缩以减少与空气的接触面,水珠接近完美圆形,在荷叶表面滚动/滑落,不能附着在荷叶表面。这种现象称为荷叶效应。

  玻璃的自洁净功能即是模仿这种现象,应用于高层建筑物玻璃幕墙,平时少量附着于自洁净玻璃表面的灰尘,在雨天可以很容易被雨水冲刷干净。这种玻璃表面覆盖有表面张力极低(约21-23mN/m)的聚硅氧烷/碳氟特殊防水涂料/纳米氧化硅组成的防护层。

  荷叶的形态特征

  以叶大、整洁、色绿者为佳。荷叶的茎是绿的,上面布满了小刺儿,好像一把伞柄;如果把荷叶茎折断,茎上就有许多连着的丝。

  荷叶的表面附着无数个微米级的蜡质乳突结构。用电子显微镜观察这些乳突时,可以看到在每个微米级乳突的表面又附着许许多多与其结构相似的纳米级颗粒,科学家将其称为荷叶的微米-纳米双重结构。正是具有这些微小的双重结构,使荷叶表面与水珠儿或尘埃的接触面积非常有限,因此便产生了水珠在叶面上滚动并能带走灰尘的现象。而且水不留在荷叶表面。

  荷叶的生长环境

  荷叶是睡莲科多年生具根茎的水生植物,喜温暖、喜水的植物,但水不能淹没荷叶。水温不能低于5 ℃ ,8—10 ℃ 种藕开始萌发,14 ℃ 长出藕鞭,23—30 ℃ 藕加速生长,抽出立叶、花梗,并开花。生长期要求充足的阳光,需要在水深50—80 厘米流速小的浅水中生长。荷花喜欢生长在肥沃、有机质多的微酸性的砧土中。

  荷叶有关的科技发明

  从20世纪70年代起,从事植物分类研究的德国波恩大学植物研究所所长威廉·巴特洛特及其领导的小组,通过电子显微镜对一万多种植物的表面结构进行了研究。这项研究终于揭示了一个有趣的现象:在莲花叶面上倒几滴胶水,胶水不会粘连在叶面上,而是滚落下去并且不留痕迹。表面覆盖着一层极薄蜡晶体的叶子干干净净,这正是防水叶面的特点。这一现象引起巴特洛特的好奇心,并作出这样的假设:在防水性和抗污性之间存在着因果关系。经过努力,他发明了一项新技术,生产出表面完全防水并且具备自洁功能的材料。这是一项用途广泛的新技术,它使人们不再为建筑物顶部和表面的清洁问题发愁,也不必再为汽车、飞机和各种运输工具的清洁问题大伤脑筋。叶盾状或圆形,表面深绿色,被蜡质白粉,背面灰绿色,呈波状。叶柄圆柱形,密生倒刺。

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