研究荷叶疏水性原理论文

简单的说荷叶表面存在很多超微绒毛，超微绒毛之间的间隙非常小，使得尺寸比它大的水滴无法进行到绒毛间隙中，所以荷叶才不会沾水。

具体的说：

首先，水滴落在荷叶上，会变成了一个个自由滚动的水珠，这说明荷叶叶面具有极强的疏水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，而水珠的滚动会把落在叶面上的尘土污泥吸附掉滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的”荷叶自洁效应。

其次，荷叶的自洁效应与荷叶表面的微观结构有关。在荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。在超高分辨率显微镜下可以清晰看到，荷叶表面上有许多微小的乳突。乳突的平均大小约为10微米，平均间距约12微米。而每个乳突由许多直径为200纳米左右的突起组成的。

最后，荷叶叶面上的突起仿佛一个挨一个隆起的“小山包”，它上面长满绒毛，在“小山包”顶又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶，仿佛一只只触角保护着叶面，使得尺寸比它大的东西根本无法靠近叶面。电镜下的荷叶表面如下图所示。

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。

参考链接：科普中国_荷叶神奇的“自净功能”

荷叶的效应其实是跟它整个的一个生长结构，有一定的关系，因为荷叶上的露水之所以能保持的长久，其实是有一定的物理关系原因。

今天是7月4日，而根据最新消息，我国科学家发明了荷叶模仿技术已经成功地运用，并且起到了一定的效果，于是很多网友都非常好奇，为什么荷叶会有这么大的本事呢？荷叶滴水不沾的原理是什么呢？荷叶效应又到底是什么呢？

荷叶滴水不沾的原因是科学家一直想要探讨的话题，而根据我国科学家的研究发现，荷叶表面有一层特别特殊的粗糙结构，这种结构必须要在很厉害的显微镜的视角里面才能看见，在纳米级别的视角下，我们可以看到荷叶表面有很多6-8微米的突触，这些突触都非常的细，并且都是由直径为200纳米的突起慢慢的构成的，在这些突起上都含有一种蜡物质。就有点像我们的生活中的蜡烛一样，这样蜡物质可以很好地保护荷叶，从而达到疏水的目的，所以说荷叶一方面来说正式凭借这种特殊的物质从而成功的在水里面很好地生长的。

荷叶的表面无数细微的突起更是为水滴无法落在上面提供了帮助，或许大家都有过观察，自己的水瓶装水的时候总是可以多装一些在表面也不会溢出来，这是因为水的本身就存在张力，而荷叶的细微的间隙正可以很好地破坏水滴表面的张力，没有张力，那么水滴就无法很好地粘在荷叶上面，张力被破坏以后，水滴就只能变成流体慢慢地往下面流动，知道离开荷叶表面的特殊结构，才能重新得到张力。

这就是荷叶滴水不沾的原理，也就是荷叶效应，希望我们的科学家能够根据此发明更多的东西！

荷叶从不沾水,是它的表面微观结构所致。它在放大一万倍以上的电子显微镜下看起来依然是毛茸茸的。电子显微镜观察这些乳突,可以看到它每个的表面附着许多与其结构相似的纳米级颗粒,乳突的平均大小约为10微米,平均间距约12微米。而每个乳突由许多直径为200纳米左右的突起组成的。当小水滴落在叶面上时,此时小水滴就会因为叶片空气的张力而凝结成圆圆的雨滴,然后再落下去。达到“出淤泥而不染”的目的,这也被称之为“荷叶效应”。

荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害。 因为荷叶的叶面上有许多的密密麻麻的纤细茸毛，它们每根都很细而又含有蜡质，蜡的分子是中性的，它既不带正电，也不带负电，水滴落到蜡面的荷叶上时，水分子之间的凝聚力要比在不带电荷的蜡面上的附着力强。所以，水落到蜡面上不是滚掉，就是聚集成水珠，而不会湿润整个蜡面

荷叶表面上有许多微小的乳突。这种乳实状结构的存在使得在”山包”间的凹陷部份充满着空气，这样就在紧贴叶面上形成一层极薄，只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后，隔着一层极薄的空气，只能同叶面上”山包”的凸顶形成几个点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状，水球在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面。

扩展资料:

研究表明，具有自洁效应的表面超微纳米结构形貌，不仅存在于荷叶中，也普遍存在于其它植物，另外一些动物的皮毛中也存在类似这种结构和原理。其实植物叶面的这种复杂的超微纳米结构，不仅有利于自洁，还有利于防止对大量漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物的侵害。

参考资料：荷叶神奇的“自净功能” 科普中国