如果你觀察過(guò)荷葉,不難發(fā)現(xiàn),雨水落在其表面會(huì)變成一個(gè)個(gè)圓圓的水珠。為何會(huì)出現(xiàn)這種效果呢? 20世紀(jì)70年代,德國(guó)波恩大學(xué)的植物學(xué)家巴特羅特在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),荷葉的表面存在一種特殊的結(jié)構(gòu),使得水透不過(guò)荷葉,而是形成一個(gè)個(gè)球體。而荷葉上的這些水珠滾落時(shí),會(huì)帶走葉子表面的灰塵,從而達(dá)到清潔效果。因此,這種物體表面能疏水、自潔的現(xiàn)象就被稱為“荷葉效應(yīng)”。
那么,荷葉表面“特殊的結(jié)構(gòu)”是什么呢?一是有生物蠟,二是存在“特殊微納結(jié)構(gòu)”。生物蠟在我們的生活中比較常見(jiàn),比如蘋(píng)果表面產(chǎn)生的果蠟就與之類似,有疏水的特性;而“特殊微納結(jié)構(gòu)”就是指在荷葉表面布滿微米級(jí)別的凸起和納米級(jí)別的纖毛。這種凸起和纖毛實(shí)在太細(xì)小了,連水珠都無(wú)法從它們的縫隙中進(jìn)去,因此只能來(lái)回滾動(dòng)。而當(dāng)這種“特殊微納結(jié)構(gòu)”的表面再覆蓋一層生物蠟之后,荷葉表面就展現(xiàn)出了極強(qiáng)的疏水能力。
近年來(lái),科學(xué)家們從“荷葉效應(yīng)”中受到啟發(fā),根據(jù)荷葉的這種特殊結(jié)構(gòu),依照仿生學(xué)的原理,制出超疏水的納米涂料。將這種涂料噴在物體表面,就像是給物體穿上了一件“雨衣”,使其能達(dá)到疏水、自潔的效果。不要認(rèn)為這離我們很遙遠(yuǎn),實(shí)際上,超疏水涂料已經(jīng)在我們的生活中悄悄應(yīng)用開(kāi)來(lái):防水防風(fēng)的沖鋒衣、“一甩干”的雨傘就是在布料上噴涂了超疏水材料;而市面上的防水手機(jī)、防水手表也在電路板上噴涂有這種材料。有趣的是,德國(guó)人甚至還利用這種噴涂材料來(lái)懲罰隨地小便的醉鬼:據(jù)報(bào)道,德國(guó)漢堡的圣保利街是著名的夜店聚集區(qū),而這里的居民們受夠了酒鬼喝醉后到處小便的行為,于是他們?cè)诮值赖膲γ嫱可狭顺杷牧?,讓小便能夠反彈到醉漢的腿和腳上……
不過(guò),超疏水材料在應(yīng)用方面仍然存在不耐磨、透氣性差等缺陷。比如有些沖鋒衣,洗一兩次防水效果就會(huì)變差;有些雨傘在反復(fù)折疊以后,布料的防雨效果也會(huì)打折扣。目前,科研工作者正在努力研究解決這樣的問(wèn)題,進(jìn)行更多的探索和嘗試。也許在未來(lái),只要噴一噴超疏水材料,衣服和鞋子再也不會(huì)沾上灰塵污泥,房屋不會(huì)因?yàn)橄掠甓┧?,電子設(shè)備也不會(huì)因落入水中而損壞……我們未來(lái)的生活,因科技的進(jìn)步而更值得期待。
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