荷叶不沾水的秘密
荷叶不沾水的原理
荷叶不沾水的原理
荷叶是一种特殊的叶子，它在水面上能够不沾水，这一现象一直以来都吸引着人们的好奇心。
那么，究竟是什么原理让荷叶不沾水呢？
首先，我们需要了解荷叶表面的微观结构。
荷叶表面覆盖着一层微小的绒毛，这些绒毛之间形成了微小的空隙，使得荷叶表面呈现出一种粗糙的特殊结构。
这种特殊的结构使得水滴在荷叶表面上无法完全展开，而是以一种球形的形态存在。
其次，荷叶表面的特殊结构还使得水滴在表面滚动时几乎没有摩擦力。
这是因为水滴与荷叶表面接触的面积非常小，只有绒毛之间的微小接触点，因此水滴在荷叶表面上滚动时，几乎不会受到摩擦的影响。
这也是为什么荷叶上的水滴可以轻松滚动而不会停留在上面的原因。
另外，荷叶表面的特殊结构还使得水滴在表面上滚动时会带走一部分污垢。
由于水滴在荷叶表面上滚动时几乎没有摩擦力，因此它会将表面的污垢带走，保持荷叶的清洁。
总的来说，荷叶不沾水的原理主要是由于其表面的特殊微观结
构所致。
这种结构使得水滴在荷叶表面上无法完全展开，几乎没有
摩擦力，并且可以带走表面的污垢。
这种特殊的性质使得荷叶在自
然界中具有很多独特的应用，比如可以作为自洁表面的模型，也可
以在微纳米技术领域中发挥重要作用。
总的来说，荷叶不沾水的原理是由其特殊的微观结构所决定的。
这种结构使得荷叶表面具有防水、自洁等特殊性质，为人们提供了
许多灵感和启发。
希望通过对荷叶不沾水原理的了解，可以启发人
们发现更多自然界中的奇妙之处，并且为科学技术的发展提供新的
思路和方法。
【状物作文】荷叶不沾水的秘密
【状物作文】荷叶不沾水的秘密星期天，我和妹妹在乡下玩，捞上来一片荷叶，看见荷叶的表面的水珠只要一斜，就会滚落，这表明荷叶不沾水，可荷叶为什么不沾水呢？我拿出电脑查了一下大。
事实证明，荷叶表面有纳米结构。
这种结构可以使荷叶具有双重疏水作用，即不被水或油污染，即油和水在荷叶上的接触角为90°。
据报道，这种结构具有很强的吸附空气的能力，并将在其界面上形成一层气膜，使水、油接触不到荷叶。
中科院化学所江雷也认为荷叶有双疏效果。
但用能接触到的所有荷叶做验证实验。
结果是荷叶不疏油，机油、食用油都可侵润荷叶，可在荷叶上产生毛细现象。
荷叶水珠的下层有亮晶晶的反光，这说明水珠与荷叶间却有一层空气，水珠下层的反光是光线照入水珠在水珠下层发生反射时产生的。
用显微镜、电子显微用显微镜观察荷叶表面，可以看到荷叶表面是否有规则且均匀分布的花椰菜状透明白点，暂时称为蜡斑。
用微光显微镜观察水滴在荷叶上的全反射面时，会发现水滴在荷叶上的反射面并不平坦，反射面上有许多突起，对应于蜡斑，突起的起点是反光面的很小部分，反光面在蜡点间，反光面是弯曲的。
通过观察可以判断出荷叶上水珠下空气的厚度是相差极大的，大约从0－20微米。
如果是纳米物质吸附的空气，那么被吸附空气的厚度宏观上应是一致的。
在干荷叶上打一个直径3毫米的大洞，或用针扎一片小洞，荷叶上水珠可停留在洞上方，不会从洞中流出来。
（干荷叶上也有蜡点，水在其上也可形成亮晶晶的水珠，鲜荷打洞，叶洞的边沿有液体渗出，水会从洞中漏出。
）荷叶洞中没有纳米结构，是空的。
洞中水之所以不下流，是因为洞周边的蜡点疏水，托住了荷叶上面的水，洞中间的水又被水的表面张力拉住，所以水不能漏出。
荷叶蜡点间的距离约10－20微米，水在蜡点隙被空气占据，形成了一块块小的可进行全反射的反光面。
平滑的蜡块、聚四氟乙烯片疏水，其上的水珠没有全反射层。
随机找到的粗糙的蜡块、聚四氟乙烯片，表面没有处理成纳米结构，但其上可以形成有全反射光的亮晶晶的水珠，就是水珠下有空气。
荷叶不沾水的原理20字解释
荷叶不沾水的原理20字解释荷叶不沾水的原理是因为其表面有一层微细的纳米结构，形成了一种特殊的超疏水效应，水滴在荷叶表面无法扩展开来，而是以近球形的形态滚落，从而不沾附在荷叶上。
要进一步解释荷叶不沾水的原理，可以从以下几个方面进行讨论：1. 荷叶表面的微细纳米结构。
荷叶表面的微细纳米结构是一种特殊的皱褶状结构，这些细小的皱褶形成了许多微小的凹坑和微山脊。
这些微细结构的大小接近水滴直径的纳米级别，使得水滴无法进入凹坑，并在凹坑之间的微山脊上形成一种局部的支撑力，从而水滴无法在荷叶表面扩展开来。
2. 水滴与荷叶表面的接触角。
当水滴滴在荷叶表面时，由于水分子之间的相互作用力和表面张力的作用，水滴在表面上形成了一个接触角。
接触角的大小主要取决于水滴与固体表面的亲疏性，亲水性表面上的接触角小于90度，而疏水性表面上的接触角大于90度。
在荷叶表面，由于其超疏水性，水滴的接触角非常大，通常在150度以上，甚至能达到160度以上。
这种大接触角使得水滴在表面上无法均匀附着，而是以近球形的形态滚落。
3. 表面张力的作用。
表面张力是液体表面发生变形所需的能量，它使得液体表面趋向于最小化表面积。
在荷叶表面，水滴由于受到表面张力的作用，会尽可能地缩小表面积，同时尽量避免与荷叶表面接触。
这种表面张力的作用使得水滴在荷叶表面无法均匀附着，从而达到不沾水的效果。
总的来说，荷叶不沾水的原理是由于其表面的特殊微细纳米结构造成的。
这种结构使荷叶表面形成了超疏水效应，使得水滴无法扩展在其表面上，而是以近球形的形态滚落。
而这种超疏水效应是由荷叶表面的微细结构、水滴与荷叶表面的接触角以及表面张力这三个主要因素共同作用的结果。
这种特殊的超疏水性使得荷叶在长时间的降雨中能够保持干燥，有利于其生长和繁殖。
荷叶不沾水的原理
荷叶不沾水的原理
荷叶不沾水的原理是因为其表面具有一层特殊的微观结构，被称为“超疏水结构”。
荷叶表面的超疏水结构主要由纳米级的微凸起组成，这些微凸起形成了一种像刺绣一样的纹理。
这些微凸起之间有很多微小的凹槽，使得水滴在表面上无法扩散，而是在微凸起的顶点上呈现出球形，从而减少了与表面的接触面积。
这种减少接触面积的特性被称为“表面张力效应”。
表面张力效应使得水滴在荷叶表面上呈现出高度球形，水滴的接触角非常大，接近于180度。
这意味着水滴与荷叶表面之间的接触非常小，水滴无法黏附在荷叶表面上，而是以球形滚动的方式滑落。
这种现象被称为“自洁效应”。
除了微观结构的影响外，荷叶表面还有一层极薄的蜡质覆盖物，称为“蜡质剪切力效应”。
这层覆盖物能够降低水滴与表面之间的黏附力，使得水滴更容易滑落。
综上所述，荷叶不沾水的原理是由于其表面微观结构的特殊性和蜡质的作用，使得水滴无法在荷叶表面黏附，从而实现了不沾水的效果。
这一原理也启发了科学家设计新型的超疏水材料，广泛应用于防污、防腐等领域。
荷叶为什么不沾水？超高分辨率显微镜下，才知出淤泥而不染的原因荷花莲藕
荷叶为什么不沾水？超高分辨率显微镜下，才知出淤泥而不染的原因荷花莲藕展开全文夏季是赏荷花的季节，现如今的荷花开得正艳，随便一拍都是风景。
但是小小的荷花也有秘密，它们的秘密就是水滴永远也无法留在荷叶表面，这就是周敦颐在《爱莲说》所说的：出淤泥而不染。
虽然我们敬仰它们“出淤泥而不染”的品质，但是对它们是怎么做到这一点却并不清楚，本文带你了解一下。
显微镜下的荷叶如果你将荷叶放在超高分辨率显微镜下可以发现，荷叶表面存在着许多微小的乳突，平均每个乳突的大小为6-8微米，平均高度为11-13微米，乳突之间的间距为19-21微米。
而每个乳突上面又分布着许多直径只有200纳米的乳突。
更为重要的是，乳突上还有一层蜡质物体，这些蜡质物体本来就具有疏水性。
荷叶上面是多重纳米和微米级的超微结构，并且是多重凸出，每个乳突与凸起在荷叶表面上形成了一个又一个的“小山包”，小山包的底部充满着空气，这样就使得叶子表面有一层只有纳米厚的空气膜。
当小水滴落在叶面上时，此时小水滴就会因为叶片空气的张力而凝结成圆圆的雨滴，然后再落下去。
达到“出淤泥而不染”的目的，这也被称之为“荷叶效应”。
事实上，除了荷叶之外，还有许多水生植物也存在着“荷叶效应”，比如：睡莲、王莲等，那么问题来了，它们究竟遇到了哪些压力，为什么要不约而同演化出“疏水”结构呢？荷花为什么要出淤泥而不染？荷花之所以要出淤泥而不染，其实是为了生存。
在种植莲藕时，当地农民会将一节节莲藕埋藏于水塘底部，当环境适宜时，莲藕就会长出细小的莲鞭。
莲鞭并不是莲藕，它们相当于荷花的茎，长出一节莲鞭后，莲鞭节上就有一个芽，能够长出一个荷叶，如果荷叶是浮叶，也就是荷叶漂浮在水面上，那么该莲鞭就不会发育出花芽。
走但如果荷叶是挺叶，也就是挺在水面上，那么在叶子旁边就会有一个花芽，未来能够开出一朵花。
等到秋季时，气温变得不再适宜荷花生长，此时莲鞭就会长出终止叶，并不再生长，而地下根茎为了来年繁衍，会生长出膨大的莲藕。
荷叶的正面为什么不粘水？荷叶表面是什么东西？它是有什么物质组成的？它可以用来做什么东西？
荷叶的正面为什么不粘水？荷叶表面是什么东西？它是有什么物质组成的？它可以用来做什么东西？上个世纪七十年代，德国植物学分类的科学家——威廉·巴特洛特，他和同事在试验中，偶然发现了一个有反常规的现象。
按惯例，实验用的植物都要被清洗干净的，可是他们注意到：通常只有那些表面光滑的叶子才需要清洗，而看起来粗糙的叶子，往往很干净。
尤其是荷叶，它的表面不但不带灰尘，而且连水都不粘。
荷花的生长少不了淤泥的，因为它提供了非常丰富的腐殖质，供荷花的生长所需。
可是破水而出的荷叶上，不但淤泥、灰尘不粘，就连水滴也很难在上面安安稳稳地呆上一会儿，仿佛自己就能把叶片打扫得干干净净的。
自古就有这么一说，就是因为当水珠落在荷叶上的时候，它由于表面那个，就是表面张力的作用，那么水珠会变成，就是球状，或者是近似球状的，然后呢，它会滚离荷叶表面，然后就是带走荷叶上面的一些污浊的物质。
其实这出淤泥而不染，主要说的就是荷叶。
那么为什么它会有自清洁的特性呢？最开始人们认为是荷叶上那层白色的蜡质结晶决定的。
它表面就是有一层蜡质的物质，咱们用眼睛就可以直接看到，而用手也能感受到。
您可以用手摸一下，它有一种粗糙的感觉。
荷叶表皮细胞分泌的蜡质结晶，在电子显微镜下，呈现出线状或是毛发状的结构，并且在叶片的正面和背面都有分布。
但是水在叶片背面无法形成球状自如的滚动，反而还会滞留在中心。
那么再跟其它植物的叶片做个比较。
远了不提，就拿跟荷花同一科的睡莲来说，它的叶子正面也有蜡，可是水滴上去，很快就铺平、蔓延开了，更达不到水珠在荷叶上大珠小珠落玉盘的效果。
所以除了蜡质结晶之外，一定还另有门道。
如果用电子显微镜观察的话，就会发现它（叶）表面有一些这种微小的这种突起，这种微小的突起是这种微米级的微小的突起，然后这种微小的微米级的突起上面，又形成一种纳米级的突起。
我们触摸荷叶时粗糙的感觉，实际上就是由这些微小的突起产生的，它们平均大小约为10微米。
而那些更小的突起，直径只有200个纳米左右。
荷叶不沾水的原理及应用
荷叶不沾水的原理及应用原理•表面纳米结构–荷叶表面覆盖着微观的纳米结构，这些纳米结构由特殊的蜡质组成，使得水滴无法在荷叶上扩散，而是形成球状滚落，从而实现不沾水的效果。
–这些表面纳米结构的特殊形状和排列方式，使得荷叶表面具有较大的接触角，即水滴与荷叶表面的接触角接近于180度，导致水滴无法附着在荷叶上。
•自洁效应–荷叶表面纳米结构具有自洁效应，当水滴滚落过程中带走了表面上的污染物，使得荷叶保持干净。
•表面张力调控–荷叶表面纳米结构还能调控水滴的表面张力，使得水滴更容易形成球状，从而更容易滚落。
应用•自清洁材料–受到荷叶原理的启发，科学家们在材料表面设计制造了类似的纳米结构，用于制造自清洁材料。
这些材料能够有效抵抗污染物的附着，自动清洁表面，可应用于建筑材料、家具、汽车等领域。
•防水涂层–利用荷叶不沾水的原理和纳米结构，人们开发了一种特殊的防水涂层。
这种涂层能够在表面形成纳米结构，防水性能优异，具有很好的抗水侵蚀和耐用性，可广泛应用于户外装备、纺织品、建筑材料等领域。
•微流控技术–荷叶的不沾水性质也被用于微流控技术中。
当将液滴放置在微流控芯片上时，荷叶式的不沾水性质可以使得液滴在芯片上自由滚动而不附着，并且液滴可以通过精确控制芯片表面的纳米结构来实现液滴的运动控制和分离。
•抗冰涂层–荷叶不沾水的原理也被应用于抗冰涂层的制备。
通过在物体表面构造类似于荷叶的纳米结构，可以使得水滴无法附着在物体表面形成冰层，从而实现抗冰效果。
这种抗冰涂层可广泛应用于飞机、输电线路、建筑物、桥梁等领域。
•高效蒸发器–荷叶不沾水的原理被应用于高效蒸发器的设计。
通过模仿荷叶表面的纳米结构，可以使得液体在蒸发过程中形成球状滚动，提高液体表面的有效蒸发面积，从而提高蒸发效率。
这种高效蒸发器可用于太阳能蒸馏、空调系统等领域。
总结荷叶不沾水的原理主要是通过表面纳米结构和蜡质覆盖层的相互作用而实现的。
这种原理被广泛应用于自清洁材料、防水涂层、微流控技术、抗冰涂层和高效蒸发器等领域。
我发现了荷叶不沾水的奥秘
我发现了荷叶不沾水的奥秘每个人都可能发现某种事物的某个奥秘，在发现的过程中也会有奇妙的经历，我就发现了荷叶不沾水的奥秘。
一个炎热的天，妈妈带我到郊外游玩。
玩了一会儿，我有些累了，便在一个池塘边休息，静静地看着池塘。
突然，一条小鱼跳出水面，它带出的水珠就像一个顽皮的孩子一样落在荷叶上，打个滚，翻个身，再跳起来落入水中。
我定睛一看，荷叶上竟滴水不沾。
我想：残留的水可能被太阳晒干了吧。
可当水花再次溅在荷叶上时，竟又一次弹进水中。
这次，荷叶上还有或大或小的水珠在滚动，但没有一个是分散开的。
出于好奇，我摘下一片荷叶，用手摸了摸荷叶的表面，但是我只感到很光滑，和别的树叶并没有什么区别。
我不甘心，决定回家用放大镜观察一下荷叶。
回到家，我用放大镜对着荷叶的表面看，隐隐约约看见一些白色茸毛。
我想：是不是这些茸毛支撑着水珠呢？我只能请教电脑这位“老师”了。
从资料中我了解到：荷叶不沾水，是因为荷叶上有一些“山包”，“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴着叶面处形成一层极薄的只有纳米级的空气层。
由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微小结构来说，无异于庞然大物，于是当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能通“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。
水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。
荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中漂浮的大量的有害细菌和真菌对它的侵害。
荷叶为什么不沾水？还涉及荷叶表面对水的吸附力和水的表面张力两者之消长，荷叶对水的吸附力远小于水的表面张力，所以水珠只能滚来滚去了。
一片小小的荷叶其实包含着这么多奥秘，只要我们睁大眼睛去探索，一个神奇的世界就会曾现在我们眼前。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
荷叶不沾水的秘密
星期天，我和妹妹在乡下玩，捞上来一片荷叶，看见荷叶的表面的水珠只要一斜，就会滚落，这表明荷叶不沾水，可荷叶为什么不沾水呢？我
拿出电脑查了一下大。
原来荷叶表面有纳米结构。
这种结构可使荷
叶有双疏效果，就是不沾水也不沾油，即油和水
在荷叶上的接触角都于90°。
有报道解释说这种结构有极强的吸附空气的能力，会在其界面上
形成
一层气膜，使水、油接触不到荷叶。
中科院
化学所江雷也认为荷叶有双疏效果。
但用能接触
到的所有荷叶做验证实验。
结果是荷叶不疏油，
机油、食用油都可侵润荷叶，可在荷叶上产生毛
细现象。
荷叶水珠的下层有亮晶晶的反光，这说
明水珠与荷叶间却有一层空气，水珠下层的反光
是光线照入水珠在水珠下层发生反射时产生的。
用显微镜、电子显微
镜观察荷叶表面，可看到荷叶表面有无规则、分布均匀的菜花状透明发白的点暂称为蜡点。
再
用显微光镜观察荷叶上水珠的全反射面时会发现，
荷叶上水珠的反光面不是平整一片，反光面上有
很多的突起，突起对应着蜡点，突起点占
反光面的很小部分，反光面在蜡点间，反光
面是弯曲的。
通过观察可以判断出荷叶上水珠下
空气的厚度是相差极大的，大约从0－20微米。
如果是纳米物质吸附的空气，那么被吸附空气的厚
度宏观上应是一致的。
在干荷叶上打一个直径3毫米的大洞，或用针扎一片小洞，荷叶上水珠可停
留在洞上方，不会从洞中流出来。
（干荷叶上也有蜡点，水在其上也可形成亮晶晶的水珠，鲜荷打洞，叶洞的边沿有液体渗出，水会从洞中漏出。
）荷叶洞中没有纳米结构，是空的。
洞中水之所以
不下流，是因为洞周边的蜡点疏水，托住了荷叶
上面的水，洞中间的水又被水的表面张力拉住，
所以水不能漏出。
荷叶蜡点间的距离约10－20微米，水在蜡点隙被空气占据，形成了一块块小的
可进行全反射的反光面。
平滑的蜡块、聚四氟乙
烯片疏水，其上的水珠没有全反射层。
随机找到
的粗糙的蜡块、聚四氟乙烯片，表面没有处理成
纳米结构，但其上可以形成有全反射光的亮晶晶
的水珠，就是水珠下有空气。
这些都说明荷叶水
珠下面有空气可以不是纳米结构吸附引起的。
处处留心皆学问，只要认真观察，总会有收获。