Efekat samočišćenja super hidrofobne površine

Vlaženje je važna karakteristika čvrste površine, koja je određena hemijskim sastavom i morfologijom površine. Super-hidrofilna i super hidrofobna karakteristike površine su glavni sadržaj invazivnih studija. Superhidrofobni (vodoodbojni) površinski genrally se odnosi na površinu da je kontaktni ugao između vode i površine veći od 150 stepeni. Ono što ljudi znaju da je superhidrofobna površina uglavnom je od listova biljaka – površina listova lotosa, fenomen “samočišćenja”. Na primjer, kapljice vode mogu se kotrljati da se kotrljaju po površini lotosovog lista, čak i ako se dio kanalizacijske vode izlije u list, neće ostaviti mrlju na listovima. Takve neobaljene karakteristike lotosovog lista nazivaju se efektom "samočišćenja".

Efekat lotosa – Super hidrofobni princip

Iako su ljudi vrlo rano poznavali efekat "samočišćenja" površine lotosovog lista, ali nisu mogli razumjeti tajnu površine lotosovog lista. Do 1990-ih, dva njemačka naučnika su prvi put pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa promatrala mikrostrukturu površine lotosovog lista, da je efekat "samočišćenja" uzrokovan mikronskim mastoidnim i površinskim voskom lotosovog lista na površini. Nakon toga, naučnici su detaljno analizirali površinu mikronske strukture lotosovog lista i otkrili da postoji nanostruktura u mastoidnoj površini lotosovog lista, dok je ova dvojna struktura mikrona i nanostrukture osnovni uzroci "samočišćenja" u površina lotosovog lista.

Zašto tako "hrapava" površina može proizvesti superhidrofobnu

Za hidrofobnu čvrstu površinu, kada površina ima male izbočine, dio zraka bi bio "isključen" između vode i čvrstih površina, što bi dovelo do kapi vode veći dio kontakta sa zrakom, ali direktan kontakt sa čvrstim površinama u velikoj mjeri smanjuje se. S obzirom da je površinski napon kapljica vode u obliku tako da je hrapava površina bliska sfernoj, kontaktni ugao je do 150 stepeni, a kapljice vode po površini mogu se slobodno kotrljati.

Čak i sa nekim prljavim stvarima na površini, one će se otkotrljati, tako da će površina imati sposobnost "samočišćenja". Ova površina sa kontaktnim uglom većim od 150 stepeni naziva se "superhidrofobna površina", a kontaktni ugao genaral hidrofobna površina je samo veća od 90 stepeni.

U natural svijeta, osim što lotosov list ima sposobnost "samočišćenja", postoje i drugi kao što su riža, taro biljke i perje poput ptica. Poseban značaj ovog efekta "samočišćenja" je pored održavanja površine čišćenja , kao i za prevenciju invazije patogena. Jer čak i sa patogenom na površini lista, on će se isprati. Dakle, čak ni biljku lotosa koja raste u “prljavom” okruženju nije lako razboljeti, vrlo važan razlog je zbog ove sposobnosti samočišćenja.