荷叶一尘不染的秘密

　　①出淤泥而不染，濯清涟而不妖，荷花的圣洁已经被人们称颂了近千年之久。现在，科学家们终于发现了荷叶一尘不染的秘密。这一发现不但令人们感叹大自然的精妙构思，还给材料科学家带来启发。一场自清洁材料的革命因此揭开了序幕，有望使人们摆脱污渍的烦恼。

　　②20世纪90年代，德国波恩大学的植物学家巴斯洛特首次发现并解释了荷叶的自清洁效应。他在用扫描电子显微镜观察植物叶面时，为防止微小灰尘带来的干扰，总是将叶面清洗干净。但是，他发现有些植物几乎总是保持一尘不染，荷叶就是其中杰出的代表。通过扫描电子显微镜，他发现荷叶表面分布着许多尺寸20～40微米的凸起结构，而整个荷叶，包括这些凸起结构的表面，又被更为微小的纳米尺度的植物蜡的晶体所覆盖。这种独特的结构就像是一片连绵不绝的长满参天大树的丘陵。

　　③植物表面的蜡本身具有疏水的功能，而表面微小的凸起结构可以吸附空气，这一层薄薄的气垫可以托起落在表面上的水滴。由于水滴与荷叶表面的实际接触面积非常小，因而水滴在荷叶上可以像小球一般自由滚动。同时，微小的凸起结构也使得荷叶表面的灰尘和污物与叶面的接触面积很小，这样就减小了污物与荷叶之间的相互作用力。当水滴在叶面上滚动时，污物就很容易黏附在水滴上，随着水滴的滚动被带走，因此荷叶在雨后显得格外清爽洁净。

　　④荷叶的超疏水性依赖于表面疏水的植物蜡和表面独特的凸起结构。科学家们对自然界中的其他生物比如芋头叶、紫罗兰等进行探索，发现许多植物叶面都有疏水的功能。水稻的叶子不但有疏水的功能，而且由于其微观凸起平行于叶边缘有序排列，还可以使水滴定向滚动。除此之外，鸭、鹅、部分水鸟的羽毛表面具有微小的条形结构，这样使得水更易于定向排除，自身不容易被沾湿。