Kesan Pembersihan Diri Permukaan Hidrofobik Super

Kebolehbasahan adalah ciri penting permukaan pepejal, yang ditentukan oleh komposisi kimia dan morfologi permukaan. Super-hidrofilik dan super hidrofobik ciri-ciri permukaan adalah kandungan utama kajian invasif. Gen permukaan superhydrophobic (penolak air).rally merujuk kepada permukaan yang sudut sentuhan antara air dan permukaan lebih besar daripada 150 darjah. Orang ramai tahu permukaan superhidrofobik adalah terutamanya daripada daun tumbuhan - permukaan daun teratai, fenomena "pembersihan diri". Sebagai contoh, titisan air boleh bergulung-gulung di permukaan daun teratai, walaupun sedikit air kumbahan mencurah ke dalam daun, ia tidak akan meninggalkan kesan pada daun. Ciri-ciri daun teratai yang tidak tercemar itu dipanggil kesan "pembersihan diri".

Kesan Lotus – Prinsip super hidrofobik

Walaupun orang telah mengetahui sangat awal kesan "pembersihan diri" permukaan daun teratai, tetapi tidak dapat memahami rahsia permukaan daun teratai. Sehingga tahun 1990-an, dua saintis Jerman mula-mula memerhati dengan mikroskop elektron pengimbasan, struktur mikro permukaan daun teratai, bahawa kesan "pembersihan diri" disebabkan oleh mastoid mikron dan lilin permukaan daun teratai pada permukaan. Selepas itu, Saintis menganalisis secara mendalam permukaan struktur mikron daun teratai dan mendapati bahawa terdapat struktur nano dalam mastoid permukaan daun teratai, manakala struktur dwi mikron dan struktur nano ini adalah punca asas "pembersihan diri" dalam permukaan daun teratai.

Mengapa permukaan "kasar" sedemikian boleh menghasilkan superhidrofobik

Untuk permukaan pepejal hidrofobik, apabila permukaan mempunyai unjuran yang kecil, sebahagian udara akan "dimatikan" antara air dan permukaan pepejal, membawa kepada titisan air kebanyakan sentuhan dengan udara, tetapi sentuhan langsung dengan permukaan pepejal sangat berkurangan. Oleh kerana tegangan permukaan titisan air dalam bentuk supaya permukaan yang kasar hampir dengan sfera, sudut sentuhan adalah sehingga 150 darjah, dan titisan air di permukaan boleh bebas untuk bergolek.

Walaupun dengan beberapa bahan kotor di permukaan, ia akan bergolek jatuh, jadi permukaan akan mempunyai keupayaan "membersihkan diri". Permukaan dengan sudut sentuhan lebih daripada 150 darjah dipanggil "permukaan super hidrofobik", dan sudut sentuhan genral permukaan hidrofobik hanya lebih besar daripada 90 darjah.

Dalam natural dunia, kecuali daun teratai mempunyai keupayaan "membersihkan diri", terdapat yang lain seperti padi, tanaman talas dan bulu seperti burung. Kepentingan istimewa kesan "pembersihan diri" ini adalah sebagai tambahan kepada mengekalkan permukaan pembersihan , serta untuk pencegahan pencerobohan patogen. Kerana walaupun dengan patogen ke permukaan daun, ia akan dihanyutkan. Jadi seperti ini, tumbuhan teratai yang tumbuh dalam persekitaran yang "kotor" tidak mudah jatuh sakit, sebab yang sangat penting adalah kerana keupayaan membersihkan diri ini.