荷叶效应的原理是什么?

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中文名称:莲叶效应

拼音名称:liányexiàoyìng

英文名称:

莲叶效应主要是指莲叶表面具有超疏水(ity)以及自洁()的特性。由于莲叶具有疏水、不吸水的表面,落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠,换言之,水与叶面的接触角()会大于150度,只要叶面稍微倾斜,水珠就会滚离叶面。因此,即使经过一场倾盆大雨,莲叶的表面总是能保持干燥;此外,滚动的水珠会顺便把一些灰尘污泥的颗粒一起带走,达到自我洁净的效果,这就是莲花总是能一尘不染的原因。

巴特洛特他们在显微镜下发现,莲叶的表面有一层茸毛和一些微小的蜡质颗粒,水在这些纳米级的微小颗粒上不会向莲叶表面其他方向蔓延,而是形成一个个球体,就是我们看到莲叶上滚动的雨水或者露珠,这些滚动的水珠会带走叶子表面的灰尘,从而清洁了叶子表面。

莲花效应的效率极高。科学家们模拟莲叶的表面,发明了纳米自清洁的衣料和建筑涂料,只需一点水形成水滴,就可以自动清洁衣物和建筑表面。

一种仿生复合材料所具有的特性,像荷叶一样具有自动清洁的功能,故称莲花效应。

刀刃的表面无法被水珠附着的事实已经被验证而且广为人知。但是人们往往会忽视这样的表面同样很难被弄脏。

在一个光滑的表面上脏的颗粒只会随着水滴的滴落而移动,他们附着在水滴滚动时产生的粗糙表面上从而被洗刷下来。这种关系只在最近才被注意到而且用实验得以证实。

因为在亚洲文化中被看作纯洁象征物的莲花的大型类似于盾牌形状的叶片上常常可以见到这种现象,所以人们把它成为“莲花效应”。

如果水滴滚过莲花的叶片,它们将卷起所有的灰尘微粒并将它们带离叶片。这个“莲花效应”原理如此有效,以至于即使是在被“蹂躏”过的莲花叶片上依然无法使得水珠和灰尘微粒附着。

特殊的表面结构和产生蜡质的功能使得莲花的叶片几乎不受其他自然界现象的影响。它与人类对自然界影响的反应很不相同,如对环境中化学物质的影响反应等等。对于目前不得不广为使用的属于表面活性剂的化学物质来说,为了达到保持植物中有效营养成分的目的,它们被全世界的植物代理商广泛使用。这些活性剂不仅破坏了蜡质晶体的完美结构,使得叶片容易被水润湿。而且造成这样的后果:就是植物上的脏物质将无法再被彻底清除,而在不理想的环境中,还将被孢子、真菌或者细菌这些可以感染植物的微生物所侵染。

莲叶效应描绘了一个很有效的生物模型系统,用它可以来制作人工的防污表面,因为它基于一个纯物理化学的原理。

有许多的领域和方面需要这种应用,如衣料的外表面、房顶、自动喷漆器等等。如果可以使得这些领域的自清洁功能得以实现,显然会带来很多好处,而且可以节省清洁花费的费用。在工业合作中,目前正在努力将莲叶效应转化成实际的技术应用。虽然肯定还需要耗费一些时间,但是肯定迟早会有这种实用的产品走向市场。

在荷叶的上表面布满非常多微小的乳突,乳突的平均大小约为6-8微米,平均高度约为11-13微米,平均间距约19-21微米。在这些微小乳突之中还分布有一些较大的乳突,平均大小约为53-57微米,它们也是由6-13微米大小的微型突起聚在一起构成。

乳突的顶端均呈扁平状且中央略微凹陷。这种乳突结构用肉眼以及普通显微镜是很难察觉的,通常被称作多重纳米和微米级的超微结构。

这些大大小小的乳突和突起在荷叶表面上犹如一个挨一个隆起的“小山包”,“小山包”之间的凹陷部分充满空气,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。

水滴最小直径为1-2毫米(1毫米=1000微米),这相比荷叶表面上的乳突要大得多,因此雨水落到叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上“小山包”的顶端形成几个点的接触,从而不能浸润到荷叶表面上。

水滴在自身的表面张力作用下形成球状体,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,从而达到清洁叶面的效果。这种自洁叶面的现象被称作“荷叶效应”。

实际上,不仅仅是荷叶,自然界中有很多植物的叶子都具有这种自净能力也就是“疏水能力”。德国波恩大学的植物学教授威廉·巴斯洛特曾经做过一项实验,他找来多种植物的叶子,撒上极细的灰尘粉末,然后模拟雨水淋在叶面上的场景。

之后对每片叶子残留的灰尘比例进行观察和分析。最后发现,在他找来的共8种植物中,有四种植物在实验过后,叶面残留灰尘在40%以上,而另外一半因为有较好的疏水能力[8u58药材网www.8u58.com],叶面残留灰尘只有不到5%。这些植物有着与荷叶表面类似的叶面结构,都布满了纳米尺寸的微小乳突。

只不过,在所有具有疏水能力的植物中,荷叶的疏水能力是最好的,因此荷叶的叶面被称为“超疏水表面”,这是由于荷叶表面与水滴之间的排斥度极其强烈导致的。

除了植物之外,自然界中还有许多动物,也具有与荷叶表面类似的结构。比如海豚的皮肤虽然看上去十分光滑,实际上,在显微镜下观察会发现,它的结构也是微纳米型。这种结构能帮助海豚实现皮肤的自净功能,避免被海洋当中很多细小的有害微生物附着在身上。

除了海洋生物之外,昆虫当中也有这样的例子。比如知了的翅膀上也具有这种细小突起物,能帮助翅膀不被水沾湿从而保持正常飞行。另外,据一项统计数据显示,自然界约有1200种昆虫具有这种疏水能力。这些昆虫通常都需要在水面上行走,微纳米结构通常位于腿部

莲花效应,指莲花的自洁现象。20世纪70年代,波恩大学的植物学家巴特洛特在研究植物叶子表面时发现,光滑的叶子表面有灰尘,要先清洗才能在显微镜下观察,而莲叶等可以防水的叶子表面却总是干干净净。他们发现,莲叶表面的特殊结构有自我清洁功能。莲花出污泥而不染,自古以来就被人们认为是纯洁的象征,所以这一自我清洁功能又被称为“莲花效应”。

莲叶效应主要是指莲叶表面具有超疏水(ity)以及自洁()的特性。由于莲叶具有疏水、不吸水的表面,落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠,换言之,水与叶面的接触角()会大于150度,只要叶面稍微倾斜,水珠就会滚离叶面。因此,即使经过一场倾盆大雨,莲叶的表面总是能保持干燥;此外,滚动的水珠会顺便把一些灰尘污泥的颗粒一起带走,达到自我洁净的效果,这就是莲花总是能一尘不染的原因。

巴特洛特他们在显微镜下发现,莲叶的表面有一层茸毛和一些微小的蜡质颗粒,水在这些纳米级的微小颗粒上不会向莲叶表面其他方向蔓延,而是形成一个个球体,就是我们看到莲叶上滚动的雨水或者露珠,这些滚动的水珠会带走叶子表面的灰尘,从而清洁了叶子表面。

莲花效应的效率极高。科学家们模拟莲叶的表面,发明了纳米自清洁的衣料和建筑涂料,只需一点水形成水滴,就可以自动清洁衣物和建筑表面。

一种仿生复合材料所具有的特性,像荷叶一样具有自动清洁的功能,故称莲花效应。

刀刃的表面无法被水珠附着的事实已经被验证而且广为人知。但是人们往往会忽视这样的表面同样很难被弄脏。

在一个光滑的表面上脏的颗粒只会随着水滴的滴落而移动,他们附着在水滴滚动时产生的粗糙表面上从而被洗刷下来。这种关系只在最近才被注意到而且用实验得以证实。

因为在亚洲文化中被看作纯洁象征物的莲花的大型类似于盾牌形状的叶片上常常可以见到这种现象,所以人们把它成为“莲花效应”。

如果水滴滚过莲花的叶片,它们将卷起所有的灰尘微粒并将它们带离叶片。这个“莲花效应”原理如此有效,以至于即使是在被“蹂躏”过的莲花叶片上依然无法使得水珠和灰尘微粒附着。

特殊的表面结构和产生蜡质的功能使得莲花的叶片几乎不受其他自然界现象的影响。它与人类对自然界影响的反应很不相同,如对环境中化学物质的影响反应等等。对于目前不得不广为使用的属于表面活性剂的化学物质来说,为了达到保持植物中有效营养成分的目的,它们被全世界的植物代理商广泛使用。这些活性剂不仅破坏了蜡质晶体的完美结构,使得叶片容易被水润湿。而且造成这样的后果:就是植物上的脏物质将无法再被彻底清除,而在不理想的环境中,还将被孢子、真菌或者细菌这些可以感染植物的微生物所侵染。

莲叶效应描绘了一个很有效的生物模型系统,用它可以来制作人工的防污表面,因为它基于一个纯物理化学的原理。

有许多的领域和方面需要这种应用,如衣料的外表面、房顶、自动喷漆器等等。如果可以使得这些领域的自清洁功能得以实现,显然会带来很多好处,而且可以节省清洁花费的费用。在工业合作中,目前正在努力将莲叶效应转化成实际的技术应用。虽然肯定还需要耗费一些时间,但是肯定迟早会有这种实用的产品走向市场。

荷叶茶是凉性还是温性的?

荷叶茶是凉性的。荷叶茶中的荷叶碱中含有多种有效的化脂生物碱,能有效分解体内的脂肪,并且强劲排出体外。荷叶碱能强悍密布人体肠壁上,形成一层脂肪隔离膜,阻止脂肪吸收,防止脂肪堆积。可以改善油腻饮食习惯,其具有较强的油脂排斥功效从而让您对荤腥油腻的食物渐渐产生反感。荷叶茶味苦涩、微咸,性辛凉,具有清暑利湿、升阳发散、祛瘀止血等作用。荷叶茶的药性是寒的,不宜过量饮用。品质鉴别:1、荷叶茶的取料以7~9月份

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干荷叶茶是寒性的、要与什么一起饮用?

可以与枸杞、玫瑰、洛神花、洋甘菊、决明子等一起饮用。1、荷叶:《本草纲目》认为荷叶能解毒敛疮,是降脂、清热、静心益色、驻颜轻身的良药。2、玫瑰花:其香气具浓,美容养颜,通经活络,调和肝脾,理气和胃。3、洋甘菊:原产于英国,可以止痛、利尿、改善睡眠、使人镇静,与荷叶搭配增强瘦身功效。4、洛神花:原产于印度,在抗菌、消化、润肤、通便方面都有显著作用,其药用价值不可估量。5、决明子:明目,滋益肝肾,镇潜

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荷叶和冬瓜皮有什么作用?

荷叶的作用有:荷叶为药食兼备之品,荷叶性味苦涩,平,归肝、脾、胃、心经。有清暑利湿、升发清阳、凉血止血等功效。《本草纲目》中说“荷叶服之,令人瘦劣”,可见它有减肥、降脂的作用,这一点在动物实验和临床上都得到了证实。冬瓜皮的作用有:冬瓜皮品性凉,有清热解暑的作用。冬瓜含有丙醇二酸,能防止脂肪堆积,有减脂、健美的作用。从中医学角度讲,冬瓜有利水、清热、化痰、解渴等功效。冬瓜是唯一一种不含脂肪的蔬菜,其

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白茅根和薄荷叶一起泡水喝、治什么病?

薄荷入茶饮,可以健胃祛风、祛痰、利胆、抗痉挛,改善感冐发烧、咽喉、肿痛,并消除头痛、牙痛、恶心感,及皮肤瘙痒、腹部胀气、腹泻、消化不良、便秘等症状,且可缓和头痛,促进新陈代谢,对于呼吸道的发炎症状有治疗作用;还可降低血压、滋补心脏。其淸凉香气,还可平缓紧张愤怒的情绪,能提振精神、使身心欢愉、帮助入眠。白茅根主治:凉血止血,清热解毒。用于吐血,尿血,热淋,水肿,黄疸,小便不利,热病烦渴,胃热呕哕,咳

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荷叶和茉莉花泡有什么好处和坏处?

改善血液的成分,促进心脑和血管功能,因此经常服用于心血管病人很有好处。消暑利湿、生津止渴、散淤解热荷叶茶中的荷叶碱具有清心火、平肝火、泻脾火、降肺火以及清热养神的功效,荷叶的祛火功能让荷叶茶成为当之无愧的养心佳品。利尿通便常喝荷叶茶可以润肠通便,有利于排毒。有便秘迹象的人每天喝四次荷叶茶,可以大便畅通,对减肥更有帮助。荷叶碱具有优秀的减肥功效及卓越的降脂保健作用荷叶碱中含有多种有效的化脂生物碱,能

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荷叶是什么的什么?

荷叶是睡莲科植物莲的叶。荷叶最大可达直径60厘米,莲花最大直径可达20厘米。叶多折成半圆形或扇形,展开后类圆盾形,直径20~50cm,全缘或稍成波状。上表面深绿色或黄绿色,较粗糙;下表面淡灰棕色,较光滑,有粗脉21~22条,自中心向四周射出,中心有突起的叶柄残基。质脆,易破碎。微有清香气,味微苦。以叶大、整洁、色绿者为佳。荷叶的茎是绿的,上面布满了小刺儿,好像一把伞柄;如果把荷叶茎折断,茎上就有许

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2025-03-31 10:06:47
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