荷叶不粘水是因为网的表面布满了许多高度约为5-9微米的乳突。每个乳头上,都有一个蜡状突起,因为每个蜡状突起的表面都具有比较强的排斥性。它似乎有一层保护膜,可以抵抗任何水滴的侵入,所以荷叶的表面不会沾水。夏季是赏荷花的季节。如今,荷花盛开,景色宜人,拍照留念。
但小荷花也有秘密。他们的秘密是,水滴永远不会停留在荷叶的表面。这就是周敦颐在《情与莲论》中所说的:出淤泥而不染。
:
虽然我们很钦佩他们“出淤泥而不染”的品质,但我们不知道他们是如何做到这一点的。
如果把荷叶放在超分辨率显微镜下,可以看到荷叶表面有许多微小的乳突。
每个乳头的平均尺寸为6-8微米,平均高度为11-13微米,乳头之间的间距为19-21微米。
每个乳头上分布着许多直径只有200纳米的乳头。更重要的是,乳突上还有一层蜡状物体,本质上是疏水性的。
荷叶上有多个纳米、微米级的超微结构,并且有多个突起。每个乳头和突起在荷叶的表面形成一个又一个“小山”。
山底充满了空气,因此叶子表面有一层只有纳米厚的气膜。
当小水滴落在叶子表面时,由于叶子上空气的张力,小水滴会凝结成圆形的雨滴,然后落下。这样就达到了“出淤泥而不染”的目的,也称为“荷叶效应”。
其实,除了荷叶以外,还有很多水生植物也具有“荷叶效应”。
比如:睡莲、皇家百合等。 那么问题来了,它们到底遇到了哪些压力,为什么都进化出了“疏水”的结构呢?
荷花之所以出淤泥而不染,其实是为了生存。种植莲藕时,当地农民会将一段莲藕埋在池底。当环境适宜时,莲根就会长出细小的莲鞭。
莲鞭不是莲根,相当于莲花的茎。莲鞭长出后,莲鞭节点上会长出一个花蕾,可以长出荷叶。
如果荷叶是浮叶,即荷叶浮在水面上,那么荷鞭就不会发育出花蕾。