浸不透的荷叶，立不住的水珠

张连敏

“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头。”淘气看到蜻蜓，追了过去，只见小东西翩跹地打了个转，悠闲地立在了荷叶上面，似乎在说：“来捉我啊，来捉我！”淘气受到了挑衅，马上举起手中的水枪射向蜻蜓，蜻蜓好像看穿了他的想法，立马就飞走了。水珠一连串地打在荷叶上，先是聚成了水珠，一阵风吹过，水珠随着叶子晃了几晃滑落了。“咦，为什么水珠不能像蜻蜓一样立在荷叶上面呢？”淘气想了想又举起了水枪，一阵射击后，叶面仍是干干净净，别说是水珠，连灰尘都看不到。

出淤泥而不染——荷叶自清洁

水滴落在荷叶上就会形成圆滚滚的水珠，荷叶并没有被浸润，荷叶还不沾泥土和灰尘。这一现象古人早已发现——不少文人都曾赞美莲“出淤泥而不染”，不过这一原因却直到20世纪70年代，才被德国波恩大学的植物学家巴特洛特找到。原来，荷叶具有自我清洁的功能是因为表面特殊的结构。

想要观察荷叶的结构，得先准备一台电子显微镜。把叶片放置在显微镜下，可以观察到叶面复杂的多重纳米和纳米级的超微结构：荷叶的上表面分布着非常多微小的乳突，大小为6～8微米，高度为11～13微米，小乳突之间距离约20微米；小乳突之中还分布着一些较大的乳突，是由6～13微米的小突起聚在一起形成的，大小约50微米。这些大小不一的乳突和突起就像一个个“小山包”，这些空气就被“关到”水与固体表面之间。这时候，水珠的大部分是和空气接触的，与固体直接接触的面积反而小了。水滴在自身表面张力的作用下能形成球状体，水球滚动时顺带着吸附灰尘一起滑落，达到自我清洁的效果。

其实，这种有自洁效果的超微纳米结构不仅存在于荷叶中，还存在于芋头、芭蕉等植物的叶片中。动物中也有类似结构，比如海豚、鲨鱼的皮肤等。研究表明，这种精细的超微纳米结构，除了利于自洁，还有助于防止大气中有害的细菌和真菌对植物的侵害。

仿生荷叶服

能够不沾水、不沾灰，这么强大的自洁本领，是不是很让人心动？如果应用到服装上呢？有没有这么一件衣服，即使在上面泼杯水，也不会被浸透，水珠还会自动滑落？你是不是很想来一件？

这还真不是骗人的，澳大利亚墨尔本一家服装技术品牌公司设计制作出的“骑士”（The Cavalier） 白色T恤衫就具有防水自净功能。T恤采用了一种全新的布料，该布料就是由疏水的纳米技术编织成的。据这家公司称，他们所做的就是模拟了荷叶的自然疏水属性。尽管衣服材质是100%棉，但却能防止大部分液体和污渍的侵入：往衣服上泼水，衣服仍然干爽；往上面泼可乐或其他帶有颜色的饮料，液体也会形成珠子滚落下来。

开动脑筋想一想，如果给汽车穿上这么一层“荷叶衣服”呢？是不是洗车店也得停业了？

美国Ultra-Ever Dry和日本尼桑还真尝试过，它们把自清洁技术应用到了汽车上。这种利用纳米技术的疏水疏油的涂层名为“Ultra-Ever Dry”，翻译过来是“超级干”。尼桑公司把这种材料涂在汽车表面，汽车因此也具有了自洁功能。

据说，美国国家航空航天局（NASA）也在研究这一技术，它们是想降低空间站中的灰尘对器械正常运作的影响。相信在未来，这种材料会有更多的应用，无论是在亲民的服装业、餐饮业，还是高大上的航空航天界，都会施展魔力。