浸不透的荷葉，立不住的水珠

張連敏

“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭。”淘氣看到蜻蜓，追了過(guò)去，只見(jiàn)小東西翩躚地打了個(gè)轉(zhuǎn)，悠閑地立在了荷葉上面，似乎在說(shuō)：“來(lái)捉我啊，來(lái)捉我！”淘氣受到了挑釁，馬上舉起手中的水槍射向蜻蜓，蜻蜓好像看穿了他的想法，立馬就飛走了。水珠一連串地打在荷葉上，先是聚成了水珠，一陣風(fēng)吹過(guò)，水珠隨著葉子晃了幾晃滑落了。“咦，為什么水珠不能像蜻蜓一樣立在荷葉上面呢？”淘氣想了想又舉起了水槍，一陣射擊后，葉面仍是干干凈凈，別說(shuō)是水珠，連灰塵都看不到。

出淤泥而不染——荷葉自清潔

水滴落在荷葉上就會(huì)形成圓滾滾的水珠，荷葉并沒(méi)有被浸潤(rùn)，荷葉還不沾泥土和灰塵。這一現(xiàn)象古人早已發(fā)現(xiàn)——不少文人都曾贊美蓮“出淤泥而不染”，不過(guò)這一原因卻直到20世紀(jì)70年代，才被德國(guó)波恩大學(xué)的植物學(xué)家巴特洛特找到。原來(lái)，荷葉具有自我清潔的功能是因?yàn)楸砻嫣厥獾慕Y(jié)構(gòu)。

想要觀察荷葉的結(jié)構(gòu)，得先準(zhǔn)備一臺(tái)電子顯微鏡。把葉片放置在顯微鏡下，可以觀察到葉面復(fù)雜的多重納米和納米級(jí)的超微結(jié)構(gòu)：荷葉的上表面分布著非常多微小的乳突，大小為6～8微米，高度為11～13微米，小乳突之間距離約20微米；小乳突之中還分布著一些較大的乳突，是由6～13微米的小突起聚在一起形成的，大小約50微米。這些大小不一的乳突和突起就像一個(gè)個(gè)“小山包”，這些空氣就被“關(guān)到”水與固體表面之間。這時(shí)候，水珠的大部分是和空氣接觸的，與固體直接接觸的面積反而小了。水滴在自身表面張力的作用下能形成球狀體，水球滾動(dòng)時(shí)順帶著吸附灰塵一起滑落，達(dá)到自我清潔的效果。

其實(shí)，這種有自潔效果的超微納米結(jié)構(gòu)不僅存在于荷葉中，還存在于芋頭、芭蕉等植物的葉片中。動(dòng)物中也有類似結(jié)構(gòu)，比如海豚、鯊魚(yú)的皮膚等。研究表明，這種精細(xì)的超微納米結(jié)構(gòu)，除了利于自潔，還有助于防止大氣中有害的細(xì)菌和真菌對(duì)植物的侵害。

仿生荷葉服

能夠不沾水、不沾灰，這么強(qiáng)大的自潔本領(lǐng)，是不是很讓人心動(dòng)？如果應(yīng)用到服裝上呢？有沒(méi)有這么一件衣服，即使在上面潑杯水，也不會(huì)被浸透，水珠還會(huì)自動(dòng)滑落？你是不是很想來(lái)一件？

這還真不是騙人的，澳大利亞墨爾本一家服裝技術(shù)品牌公司設(shè)計(jì)制作出的“騎士”（The Cavalier） 白色T恤衫就具有防水自凈功能。T恤采用了一種全新的布料，該布料就是由疏水的納米技術(shù)編織成的。據(jù)這家公司稱，他們所做的就是模擬了荷葉的自然疏水屬性。盡管衣服材質(zhì)是100%棉，但卻能防止大部分液體和污漬的侵入：往衣服上潑水，衣服仍然干爽；往上面潑可樂(lè)或其他帶有顏色的飲料，液體也會(huì)形成珠子滾落下來(lái)。

開(kāi)動(dòng)腦筋想一想，如果給汽車穿上這么一層“荷葉衣服”呢？是不是洗車店也得停業(yè)了？

美國(guó)Ultra-Ever Dry和日本尼桑還真嘗試過(guò)，它們把自清潔技術(shù)應(yīng)用到了汽車上。這種利用納米技術(shù)的疏水疏油的涂層名為“Ultra-Ever Dry”，翻譯過(guò)來(lái)是“超級(jí)干”。尼桑公司把這種材料涂在汽車表面，汽車因此也具有了自潔功能。

據(jù)說(shuō)，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）也在研究這一技術(shù)，它們是想降低空間站中的灰塵對(duì)器械正常運(yùn)作的影響。相信在未來(lái)，這種材料會(huì)有更多的應(yīng)用，無(wú)論是在親民的服裝業(yè)、餐飲業(yè)，還是高大上的航空航天界，都會(huì)施展魔力。