Эфект самаачышчэння супергідрафобнай паверхні

Змочвальнасць з'яўляецца важнай асаблівасцю цвёрдай паверхні, якая вызначаецца хімічным складам і марфалогіяй паверхні. Супергідрафільныя і супер гідрафобны характарыстыкі паверхні з'яўляюцца асноўным зместам інвазівных даследаванняў. Супергідрафобны (воданепрымальны) паверхневы генrally адносіцца да паверхні, у якой кут судотыку вады і паверхні больш за 150 градусаў. Тое, што людзі ведаюць, супергідрафобная паверхня ў асноўным з лісця раслін - паверхні лісця лотаса, з'ява «самаачышчэння». Напрыклад, кроплі вады могуць каціцца па паверхні ліста лотаса, нават калі частка сцёкавых вод льецца ў ліст, гэта не пакіне плямы на лісці. Такія неафарбаваныя характарыстыкі лісця лотаса называюцца эфектам «самаачышчэння».

Эфект лотаса - Супер гідрафобны прынцып

Хоць людзі вельмі рана ведалі пра эфект «самаачышчэння» паверхні лісця лотаса, але не змаглі зразумець сакрэт паверхні лісця лотаса. Да 1990-х гадоў два нямецкія навукоўцы ўпершыню назіралі з дапамогай сканіруючага электроннага мікраскопа мікраструктуру паверхні лісця лотаса, што эфект «самаачышчэння» выклікаецца воскам на паверхні мікроннага сосцевидного відростка і лісця лотаса. Пасля гэтага навукоўцы глыбока прааналізавалі паверхню мікраннай структуры ліста лотаса і выявілі, што ў сосцевидной паверхні лісця лотаса ёсць нанаструктуры, у той час як гэтая падвойная структура мікрона і нанаструктуры з'яўляецца асноўнай прычынай «самаачышчэння» у паверхню лісця лотаса.

Чаму такая «шурпатая» паверхня можа вырабляць супергідрафобнасць

Для гідрафобнай цвёрдай паверхні, калі паверхня мае малюсенькія выступы, частка паветра будзе «заставацца» паміж вадой і цвёрдымі паверхнямі, што прывядзе да большай часткі кроплі вады кантакту з паветрам, але прамы кантакт з цвёрдымі паверхнямі значна памяншаецца. Паколькі павярхоўнае нацяжэнне кропелек вады мае такую ​​форму, што шурпатая паверхня набліжаецца да сферычнай, кут кантакту складае да 150 градусаў, і кроплі вады на паверхні могуць свабодна каціцца.

Нават з некаторымі бруднымі рэчывамі на паверхні, яны будуць скочвацца кроплі, таму паверхня будзе мець магчымасць «самаачышчацца». Гэтую паверхню з кантактным вуглом больш за 150 градусаў называюць «супергідрафобнай паверхняй», а кут кантакту генаral гідрафобная паверхня толькі больш за 90 градусаў.

У натуral Акрамя таго, што ліст лотаса мае здольнасць «самаачышчацца», ёсць і іншыя, такія як рыс, расліны таро і пёры, як птушкі. Асаблівае значэнне гэтага эфекту «самаачышчэння» заключаецца ў захаванні паверхні ачысткі , а таксама для прафілактыкі інвазіі патагенных мікраарганізмаў. Таму што нават з узбуджальнікам да паверхні лісця ён змыецца. Такім чынам, нават расліна лотаса, якое расце ў «бруднай» асяроддзі, няпроста захварэць, вельмі важная прычына - гэта здольнасць да самаачышчэння.