纳米材料的莲花效应

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1、纳米材料的莲花效应　　莲花虽生长于池塘的淤泥中，但它露在水面上的莲花荷叶却出污泥而不染，美丽而洁净，它可说是运用自然的纳米科技来达成自我洁净的最佳实例。照理说荷叶的基本化学成分?多醣类的碳水化合物，有许多的羟基（-OH）、（-NH）等极性原子团，在自然环境中很容易吸附水分或污垢。但洒在荷叶叶面上的水却会自动聚集成水珠，且水珠的滚动把落在叶面上的尘埃污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净。经过科学家的观察研究，在1990年代初终于揭开了荷叶叶面的奥妙。原来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。　　经过电子显微镜的分析，莲花

2、的叶面是由一层极细致的表面所组成，并非想象中的光滑。而此细致的表面的结构与粗糙度??微米至纳米尺寸的大小。叶面上布满细微的凸状物再加上表面所存在的蜡质，这使得在尺寸上远大于该结构的灰尘、雨水等降落在叶面上时，只能和叶面上凸状物形成点的接触。液滴在自身的表面张力作用下形成球状，藉由液滴在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面，这样的能力胜过人类的任何清洁科技。这就是莲花纳米表面「自我洁净」的奥妙所在。　　其实植物叶面的这种复杂的微结构，不仅有利于自洁，更可避免大量漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物产生感染。另外，这种表面超微纳米结构形貌，不仅存

3、在于荷叶中，也普遍存在于其它植物中。某些动物的皮毛中也存在这种结构。我们常见鹅与鸭在水中嬉戏、觅食，却不见它们羽毛被水打湿，或不需要像落水狗一样地用力抖动身体，才能将身上的水甩掉，这是因?鹅毛和鸭毛是防水的。膀毛和鸭毛?什?有防水功能。原来鹅毛和鸭毛的排列非常整齐，且毛与毛之间的隙缝极小，小到纳米尺寸，所以水分子无法穿透层层的鹅毛和鸭毛，但却极?通气，故鹅与鸭得以在水中保持身体的干燥。　　自然界的现象给了科学家无限的想象与创意。把透明疏油、疏水的纳米材料颗粒作成涂料涂刷在建筑物表面(例如Ispo公司)，大楼不会被空气中的油污弄脏，镀在窗

4、户玻璃表面上，玻璃也如同荷叶一般自净而永远透明。或将这种纳米颗粒放到纤维中，做成防尘的衣物，也许可省去不少洗衣的麻烦。