Por que a superfície da folha de lótus não toca a água (a razão pela qual a folha de lótus não está manchada de lama)

Por que as folhas de lótus não tocam na água? Sob um microscópio de altíssima resolução, podemos ver por que o lodo não está manchado!

O verão é a estação para apreciar as flores de lótus. Hoje em dia as flores de lótus estão em plena floração e é um lindo cenário para tirar fotos.

Mas as pequenas flores de lótus também têm segredos. O segredo é que as gotas de água nunca podem permanecer na superfície das folhas de lótus. Isso é o que Zhou Dunyi disse em "A Teoria do Amor e do Lótus": emergindo do lama, mas não manchada.

Embora admiremos sua qualidade de "sair da lama sem se manchar", não sabemos como eles conseguem isso. Este artigo irá ajudá-lo a descobrir.

Folha de lótus sob o microscópio

Se você colocar a folha de lótus bem alto, sob um microscópio de alta resolução, pode-se descobrir que existem muitas pequenas papilas na superfície da folha de lótus. O tamanho médio de cada papila é de 6 a 8 mícrons e a altura média é de 11- 13 mícrons Entre as papilas O passo é de 19-21 mícrons.

Existem muitas papilas com diâmetro de apenas 200 nanômetros distribuídas em cada papila. Mais importante ainda, existe também uma camada de objetos cerosos nas papilas, que são inerentemente hidrofóbicos.

Existem múltiplas ultraestruturas em escala nano e micrométrica na folha de lótus, e existem múltiplas saliências. As papilas e saliências formam uma "colina" após a outra na superfície da folha de lótus. A parte inferior da colina é preenchida com ar, de modo que há uma película de ar com apenas nanômetros de espessura na superfície da folha.

Quando pequenas gotas de água caem na superfície da folha, as pequenas gotas de água cairão devido à tensão de o ar na folha. E se condensa em gotas de chuva redondas e depois cai. Para atingir o objetivo de “sair da lama sem se manchar”, isso também é chamado de “efeito folha de lótus”.

Na verdade, além das folhas de lótus, existem muitas plantas aquáticas que também possuem a "folha de lótus efeito" ", como: nenúfares, lótus reais, etc., então a questão é: que pressões eles encontraram e por que desenvolveram uma estrutura "hidrofóbica" em uníssono?

Por que o lótus cresce na lama, mas não mancha?

A razão pela qual as flores de lótus emergem da lama sem ficarem manchadas é, na verdade, para sobreviver.

Ao plantar raízes de lótus, os agricultores locais enterrarão seções de raízes de lótus no fundo do lago. Quando o ambiente for adequado, as raízes de lótus produzirão pequenos chicotes de lótus.

Chicotes de lótus não são raízes de lótus. Eles são equivalentes aos caules de lótus. Depois de cultivar um chicote de lótus , há um botão no nó do chicote de lótus, que pode gerar uma folha de lótus. Se a folha de lótus for uma folha flutuante, ou seja, a folha de lótus flutua na água, então o chicote de lótus não desenvolverá botões de flores.

Mas se a folha de lótus for uma folha reta, ou seja, parada sobre a água, então haverá be Existe um botão de flor que pode desabrochar e se tornar uma flor no futuro.

Quando a temperatura não for mais adequada para o crescimento de lótus no outono, os chicotes de lótus crescerão. As folhas são terminará e não crescerá mais, enquanto os rizomas subterrâneos crescerão raízes de lótus para reprodução no próximo ano.

Alguns ilustradores não sabem tão claramente sobre lótus e raiz de lótus e os interpretarão mal ao desenhar. O rizoma na parte inferior do lótus é pintado como uma raiz de lótus.

Mas, na verdade, eles são chicotes de lótus finos e longos. As raízes de lótus não começarão a crescer até que as flores de lótus murchem. O erro nesta imagem é que as flores de lótus na frente ainda não murcharam. , mas os frutos de lótus nas costas já cresceram.

Como os rizomas subterrâneos de lótus estão escondidos nas profundezas do lago de lótus, na água- ambiente cheio, chicotes de lótus e raízes de lótus É difícil respirar, então eles precisam respirar pelas folhas. Para garantir a respiração dos rizomas subterrâneos, a superfície das folhas de lótus precisa ser mantida limpa.

Se a poeira ou o solo bloquearem os orifícios de respiração, isso afetará a respiração dos rizomas subterrâneos, portanto, um método hidrofóbico evoluiu.

Aplicação do efeito folha de lótus

Como as folhas de lótus podem derramar lama sem manchar e, ao mesmo tempo, permitir que a água remova a poeira da superfície sem se molhar, hoje em dia as pessoas desenvolveram muitos produtos baseados nos princípios das folhas de lótus.

Por exemplo: tinta hidrofóbica, que é feita de materiais em nanoescala. Quando aplicada na superfície de um edifício, ela não será molhada pela água da chuva, mas também pode permitir que a água da chuva remova a poeira do Superfície, conseguindo autolimpeza.O efeito é reduzir o custo da limpeza manual do ambiente.

Cientistas chineses aplicaram o princípio do "Efeito Folha de Lótus" a materiais de vestuário e criaram uma peça de roupas que sejam impermeáveis ​​e à prova de manchas. Mesmo que o molho de soja seja derramado nas roupas, elas não ficarão manchadas.

Claro, o que foi dito acima é apenas uma pequena parte das aplicações do efeito folha de lótus. Atualmente, a gama de aplicações do efeito folha de lótus é muito ampla e as pessoas ainda usam esse princípio para desenvolver novos produtos.

Resumo

A razão pela qual a folha de lótus não adere à água é porque há um grande número de papilas em mícron ou mesmo em nanoescala em sua superfície, que podem formar uma fina camada de ar na superfície da membrana da folha, e usa a tensão do ar para repelir gotículas de água, conseguindo assim o efeito de "remoção de lodo sem manchar".

Na próxima vez que vermos flores de lótus, poderemos explicar aos nossos amigos o princípio científico de "sair da lama, mas não manchar".