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荷叶是自然界中典型的具有自清洁现象的植物,落在荷叶上的水滴会形成水珠在表面自由的滚动并带走灰尘等脏东西。
通过深入分析发现,荷叶表面多尺度结构和表皮生物蜡的存在是引起荷叶表面“自清洁”的原因,荷叶拥有的这种性能被称为“超疏水性能”。
即使在荷叶上浇上污水,也不会在叶子上留下污痕。这种“自清洁”能力的表面,在人们搞明白了“出淤泥而不染”的原因之后,通过应用德科纳米技术就可以实现了。
为什么有的叶子上的水珠是球形,可以滚来滚去,有的叶子上却很扁,乖乖的呆在一个地方不动呢?
一滴水在固体表面上,整个图中有三个界面。红色的是固体和水的界面,蓝色的是固体和空气的界面,黑色的是水和空气的界面。黑色的的那个界面是弯曲的,如果我们从红色黑色和蓝色交界的地方沿着黑色曲面的方向画一条线来,就叫做那个曲线在那个点的切线。
在图中,就是绿色的那条线。红线和绿线之间有个夹角,我们把它叫作“接触角”。
如果接触角很大,是什么样子呢?
当接触角很大的时候,水珠就呈现球形,水和叶子接触的地方(相当于上面这幅图中的红线)非常小,水不会再一个地方呆着,整个水珠可以滚来滚去。
如果接触角很小,又会是什么样子呢?
这就是一般的叶子上水珠的形状。扁扁的,水和叶面的边界很大(就是红线很长)。接触角很小,水珠也不能随便移动。进一步想,如果接触角非常小,比如说是零度了,会是什么情况呢?没错,没有蓝色的线了,所有的固体都被水给占了。
目前较为常见的有基于荷叶效应的仿生原理开发出的拒水、防污自洁多功能织物。德科纳米提供拒水、防污等自清洁整理剂。该类织物经仿生整理后,污垢易滚落、易被水冲洗掉而不会沾污表面。