生活中的科学——为什么水珠可以在荷叶上自由滚动?

荷叶高度疏水的秘密

雨过天晴,我们会看到树叶和草叶上有很多的水铺在上面,唯独荷叶上的水跟珠子似的晶莹剔透,还能在荷叶上滚来滚去。造成这种差异的秘密是什么呢?

仔细观察我们会发现树叶上的水是铺开来的,而荷叶上的水自然的成一球型。

一分析对比我们还能发现树叶上的水与树叶的接触面比荷叶上的水与荷叶的接触面要大的多。

以大自然总喜欢“省力气”的原则来看,一定是让荷叶上的水与荷叶少接触所需要能量最低。

这里就会有个科学概念——接触角,在这里即荷叶于水珠的夹角。

接触角越大,表面越不容易跟水接触,越想离开水,称为疏水。

反之接触角越小,表面越喜欢跟水亲近,称为亲水。

哦原来是荷叶更加的疏水呢。

造成这种梳水性的原因是什么呢?

荷叶的表面的物质与水是不同的界面,而且明显的相互排斥,

这会造成水分子拼命的往自己团队内挤,最终因为表面张力的作用抵抗重力,使水无法平铺在荷叶上。

不止于此20世纪70年代,科学家通过电子扫描显微镜还发现荷叶的表面非常的粗糙有很多的细微的凸起结构。

在上述的分析中我们发现,只要让物质与水的接触面尽可能的减少就可以增加疏水性。

比如荷叶,荷叶的细微结构在水接触荷叶的时候,表面的粗糙结构会将大量的空气关在水也荷叶之间,从而进一步降低了水也荷叶的接触面,接触面越小,意味着️疏水。

荷叶的效应的应用

荷叶的这种性能可以被应用的建筑的涂料上,下雨的时候水不会浸渍在建筑表面上,有可以在建设上自由滚动,顺便带走表面的杂质,从而实现建筑表面自清洁的作用。


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