![]() |
説起這打掃衛生搞清潔的事,很難想象如果沒有清潔劑、洗衣粉什麼的,我們該拿這些東西怎麼辦?如果有一種不怕臟,拿水一衝就特乾淨的材料的話,那得多方便啊。
想要方便,那您看看這種材料怎麼樣?清水倒上去轉兩下,連水帶灰都沒有了,可以省去不少洗衣服的麻煩。專家管這種特性叫作自清潔效應,可以應用到很多地方。
最主要的就是一個是應用在織物上面,比如説防水,防油的領帶,還有鄂爾多斯防水防油的羊絨衫。還有一個就是自清潔的玻璃。
如果我們將這種原理,運用到汽車的烤漆、建築物的外墻、或是玻璃上,不但隨時可以保持物體表面的清潔,也減少了洗滌劑對環境的污染,可以説既安全又省力。
雖然這些材料的應用,離咱普通老百姓的生活還差那麼一點,但它正在慢慢改變著我們的生活。不過如此省事的辦法,科學家又是怎麼想出來的呢?其實要説這原創者,還真不是科學家。而是我們非常熟悉的一種植物──荷花。荷花誰不知道,可是它怎麼和高科技扯上關係了呢?咱們廣告之後繼續聊。
要問這荷花是怎麼跟高科技扯上關係的,還得從上個世紀七十年代説起。
德國有一位從事植物學分類的科學家──威廉?巴特洛特,他和同事在試驗中,偶然發現了一個有反常規的現象。
按慣例,實驗用的植物都要被清洗乾淨的,可是他們注意到:通常只有那些表面光滑的葉子才需要清洗,而看起來粗糙的葉子,往往很乾淨。尤其是荷葉,它的表面不但不帶灰塵,而且連水都不粘。
説到這,您是不是會想起咱們常常形容荷花的一句話,叫出淤泥而不染呢?
荷花的生長説什麼也是不能少了淤泥的,因為它提供了非常豐富的腐殖質,供荷花的生長所需。可是破水而出的荷葉上,不但淤泥、灰塵不粘,就連水滴也很難在上面安安穩穩地呆上一會兒,仿佛自己就能把葉片打掃得乾乾淨淨的。
自古就有這麼一説,就是因為當水珠落在荷葉上的時候,它由於表面那個,就是表面張力的作用,那麼水珠會變成,就是球狀,或者是近似球狀的,然後呢,它會滾離荷葉表面,然後就是帶走荷葉上面的一些污濁的物質。
其實這出淤泥而不染,主要説的就是荷葉。
那麼為什麼它會有自清潔的特性呢?最開始人們認為是荷葉上那層白色的蠟質結晶決定的。
它表面就是有一層蠟質的物質,咱們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,它有一種粗糙的感覺。
荷葉表皮細胞分泌的蠟質結晶,在電子顯微鏡下,呈現出線狀或是毛髮狀的結構,並且在葉片的正面和背面都有分佈。但是水在葉片背面無法形成球狀自如的滾動,反而還會滯留在中心。
那麼再跟其它植物的葉片做個比較。遠了不提,就拿跟荷花同一科的睡蓮來説,它的葉子正面也有蠟,可是水滴上去,很快就鋪平、蔓延開了,更達不到水珠在荷葉上大珠小珠落玉盤的效果。所以除了蠟質結晶之外,一定還另有門道。
如果用電子顯微鏡觀察的話,就會發現它(葉)表面有一些這種微小的這種突起,這種微小的突起是這種微米級的微小的突起,然後這種微小的微米級的突起上面,又形成一種納米級的突起。
我們觸摸荷葉時粗糙的感覺,實際上就是由這些微小的突起産生的,它們平均大小約為10微米。而那些更小的突起,直徑只有200個納米左右。
要知道微米只有毫米的千分之一,而納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?我給您打個比方,假設一根頭髮的直徑是
沒想到吧,在荷葉粗糙的表面上,竟然有著這麼精細的微米加納米的雙重結構。
第一個結構就是它的那個微米級的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,這麼一個大小,然後深度可能是12到15微米之間,這種乳凸,然後乳凸上面有一個那個,就是表皮分泌的蠟質結晶,那個在電子顯微鏡的觀察下,可以看出來它是那種毛髮或者是線狀的結構。
也就是説,在那些“微米尺度”的小山上又疊加了許多“納米”小山。這樣一來荷葉的表面,就佈滿了“山頭”,“山”與“山”之間的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 “山頭”上跑來跑去。而水滴在滾動的時候,也就帶走了葉子上的塵土和細菌。
更多相關新聞