張連敏
“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭?!碧詺饪吹津唑?,追了過去,只見小東西翩躚地打了個轉(zhuǎn),悠閑地立在了荷葉上面,似乎在說:“來捉我啊,來捉我!”淘氣受到了挑釁,馬上舉起手中的水槍射向蜻蜓,蜻蜓好像看穿了他的想法,立馬就飛走了。水珠一連串地打在荷葉上,先是聚成了水珠,一陣風吹過,水珠隨著葉子晃了幾晃滑落了?!斑祝瑸槭裁此椴荒芟耱唑岩粯恿⒃诤扇~上面呢?”淘氣想了想又舉起了水槍,一陣射擊后,葉面仍是干干凈凈,別說是水珠,連灰塵都看不到。
出淤泥而不染——荷葉自清潔
水滴落在荷葉上就會形成圓滾滾的水珠,荷葉并沒有被浸潤,荷葉還不沾泥土和灰塵。這一現(xiàn)象古人早已發(fā)現(xiàn)——不少文人都曾贊美蓮“出淤泥而不染”,不過這一原因卻直到20世紀70年代,才被德國波恩大學的植物學家巴特洛特找到。原來,荷葉具有自我清潔的功能是因為表面特殊的結(jié)構(gòu)。
想要觀察荷葉的結(jié)構(gòu),得先準備一臺電子顯微鏡。把葉片放置在顯微鏡下,可以觀察到葉面復雜的多重納米和納米級的超微結(jié)構(gòu):荷葉的上表面分布著非常多微小的乳突,大小為6~8微米,高度為11~13微米,小乳突之間距離約20微米;小乳突之中還分布著一些較大的乳突,是由6~13微米的小突起聚在一起形成的,大小約50微米。這些大小不一的乳突和突起就像一個個“小山包”,這些空氣就被“關(guān)到”水與固體表面之間。這時候,水珠的大部分是和空氣接觸的,與固體直接接觸的面積反而小了。水滴在自身表面張力的作用下能形成球狀體,水球滾動時順帶著吸附灰塵一起滑落,達到自我清潔的效果。
其實,這種有自潔效果的超微納米結(jié)構(gòu)不僅存在于荷葉中,還存在于芋頭、芭蕉等植物的葉片中。動物中也有類似結(jié)構(gòu),比如海豚、鯊魚的皮膚等。研究表明,這種精細的超微納米結(jié)構(gòu),除了利于自潔,還有助于防止大氣中有害的細菌和真菌對植物的侵害。
仿生荷葉服
能夠不沾水、不沾灰,這么強大的自潔本領,是不是很讓人心動?如果應用到服裝上呢?有沒有這么一件衣服,即使在上面潑杯水,也不會被浸透,水珠還會自動滑落?你是不是很想來一件?
這還真不是騙人的,澳大利亞墨爾本一家服裝技術(shù)品牌公司設計制作出的“騎士”(The Cavalier) 白色T恤衫就具有防水自凈功能。T恤采用了一種全新的布料,該布料就是由疏水的納米技術(shù)編織成的。據(jù)這家公司稱,他們所做的就是模擬了荷葉的自然疏水屬性。盡管衣服材質(zhì)是100%棉,但卻能防止大部分液體和污漬的侵入:往衣服上潑水,衣服仍然干爽;往上面潑可樂或其他帶有顏色的飲料,液體也會形成珠子滾落下來。
開動腦筋想一想,如果給汽車穿上這么一層“荷葉衣服”呢?是不是洗車店也得停業(yè)了?
美國Ultra-Ever Dry和日本尼桑還真嘗試過,它們把自清潔技術(shù)應用到了汽車上。這種利用納米技術(shù)的疏水疏油的涂層名為“Ultra-Ever Dry”,翻譯過來是“超級干”。尼桑公司把這種材料涂在汽車表面,汽車因此也具有了自潔功能。
據(jù)說,美國國家航空航天局(NASA)也在研究這一技術(shù),它們是想降低空間站中的灰塵對器械正常運作的影響。相信在未來,這種材料會有更多的應用,無論是在親民的服裝業(yè)、餐飲業(yè),還是高大上的航空航天界,都會施展魔力。