纳米荷叶效应姓名:学号:专业:班级:摘要：荷叶的“出淤泥而不染”的纳米学知识关键词：荷叶、自清洁、注水、无水雨伞一提到莲花，人们就会很自然地联想到荷叶上滚动的露珠，即所谓的莲花效应那么，什么原因导致了这种莲花效应呢？莲花效应又能给莲花本身带来什么好处？现代电子显微镜技术给可以帮助我们给出正确的答案通过电子显微镜，可以观察到莲叶表面覆盖着无数尺寸约10个微米突包，而每个突包的表面又布满了直径仅为几百纳米的更细的绒毛这是自然界中生物长期进化的结果，正是这种特殊的纳米结构，使得荷叶表面不沾水滴借助莲花效应，莲花可保持叶子清洁当荷叶上有水珠时，风吹动水珠在叶面上滚动，水珠可以粘起叶面上的灰尘，并从上面高速滑落，从而使得莲叶能够更好地进行光合作用——《百度空间》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非常小，水不会再一个地方呆着，整个水珠可以滚来滚去荷叶表面原来非常的粗糙！荷叶表面布满了大小在几微米到十几微米之间的突起每个突起上还布满了更小的突起，或者说细毛荷叶的超强疏水性，原来不仅跟表面疏水性有关，还跟这种超微结构有关接触角的形成是减小整个体系总界面能的结果对于一个疏水的固体表面来说，当表面不平有微小突起的时候，有一些空气会被“关到”水与固体表面之间，水与固体的接触面积会大大减小。
科学家们可以从物理化学的角度用数学来证明：当疏水表面上有这种微细突起的时候，固体表面的接触角会大大增加当接触角不是特别大的时候，象第一副图中的草叶上，水滴呈半球形，而半球形是无法滚动的如果有了这种超微结构，象荷叶表面，接触角接近180度，水滴接近于球形而球，可以很自如地滚动即使叶子上有了一些脏的东西，也会进入水中被水带走这样接触角非常大的表面（通常大于150度），就被称为“超疏水表面”，而一般的疏水表面只要接触角大于90度就行了超疏水表面的特性就在于：水在上面形成球状滚动，同时带走上面的污物，这样的表面就具有了“自清洁”的能力自然界里具有“自清洁”能力的超疏水表面，除了荷叶之外，还有芋头之类的植物以及鸟类的羽毛这种自清洁除了保持表面的清洁，对于防止病原体的入侵还有特别的意义象荷叶芋头这样的植物，即使生长在很“脏”的环境中也不容易生病，很重要的原因就是这种自清洁能力即使有病原体到了叶面上，一下雨也就被冲走了如果不下雨的话，叶面很干燥，病原体还是生存不了——《百科知识》纳米材料解决注水难题：中原油田采油工程技术研究院油气层保护技术研究中心工程师许建华说：“我们在向井下注入这些粒度在10纳米左右的特殊粉体前，首先要对地层进行预处理，清除近井地带孔隙中的油膜，以便纳米粉体能够牢固地吸附在孔隙表面，从而在地层孔隙壁上形成一层纳米保护层。
由于这些纳米粉体具有极强的‘憎水亲油’能力，能使地下的油水通道形成类似于荷叶一样不沾水的表面，大大降低注入水的流动阻力，同时还可以将孔隙内表面的水膜赶走，从而有效地扩大孔径，改善注入水的流动条件，提高注水效率——《中国百科网》进入建筑或者公交车，滴水的雨伞总是有些让人厌烦为此，英国研究人员发明了一种纳米无水雨伞这种伞的创意来自荷叶大雨之时荷叶却不会被淋湿，雨水顺着荷叶表面流了下去于是，英国的研究人员利用纳米科技，制造了一种类似荷叶结构的新型材料用这种纳米材料制成的雨伞不但不沾雨水，连泥浆也不沾水汽无法穿透伞面，因此只要轻轻一甩，就可以让伞面保持干燥——《中国百科网》3 / 3。