2016年09月26日今晚报《日知录》“荷叶效应”与超疏水材料

“荷叶效应”与超疏水材料

简小单

王国臣 刻

　　如果你观察过荷叶，不难发现，雨水落在其表面会变成一个个圆圆的水珠。为何会出现这种效果呢？

　　20世纪70年代，德国波恩大学的植物学家巴特罗特在研究过程中发现，荷叶的表面存在一种特殊的结构，使得水透不过荷叶，而是形成一个个球体。而荷叶上的这些水珠滚落时，会带走叶子表面的灰尘，从而达到清洁效果。因此，这种物体表面能疏水、自洁的现象就被称为“荷叶效应”。

　　那么，荷叶表面“特殊的结构”是什么呢？一是有生物蜡，二是存在“特殊微纳结构”。生物蜡在我们的生活中比较常见，比如苹果表面产生的果蜡就与之类似，有疏水的特性；而“特殊微纳结构”就是指在荷叶表面布满微米级别的凸起和纳米级别的纤毛。这种凸起和纤毛实在太细小了，连水珠都无法从它们的缝隙中进去，因此只能来回滚动。而当这种“特殊微纳结构”的表面再覆盖一层生物蜡之后，荷叶表面就展现出了极强的疏水能力。

　　近年来，科学家们从“荷叶效应”中受到启发，根据荷叶的这种特殊结构，依照仿生学的原理，制出超疏水的纳米涂料。将这种涂料喷在物体表面，就像是给物体穿上了一件“雨衣”，使其能达到疏水、自洁的效果。不要认为这离我们很遥远，实际上，超疏水涂料已经在我们的生活中悄悄应用开来：防水防风的冲锋衣、“一甩干”的雨伞就是在布料上喷涂了超疏水材料；而市面上的防水手机、防水手表也在电路板上喷涂有这种材料。有趣的是，德国人甚至还利用这种喷涂材料来惩罚随地小便的醉鬼：据报道，德国汉堡的圣保利街是著名的夜店聚集区，而这里的居民们受够了酒鬼喝醉后到处小便的行为，于是他们在街道的墙面涂上了超疏水材料，让小便能够反弹到醉汉的腿和脚上……

　　不过，超疏水材料在应用方面仍然存在不耐磨、透气性差等缺陷。比如有些冲锋衣，洗一两次防水效果就会变差；有些雨伞在反复折叠以后，布料的防雨效果也会打折扣。目前，科研工作者正在努力研究解决这样的问题，进行更多的探索和尝试。也许在未来，只要喷一喷超疏水材料，衣服和鞋子再也不会沾上灰尘污泥，房屋不会因为下雨而漏水，电子设备也不会因落入水中而损坏……我们未来的生活，因科技的进步而更值得期待。

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