Zelfreinigend effect van super hydrofoob oppervlak

Bevochtigbaarheid is een belangrijk kenmerk van het vaste oppervlak, dat wordt bepaald door de chemische samenstelling en morfologie van het oppervlak. Super-hydrofiel en super hydrofoob oppervlaktekenmerken zijn de belangrijkste inhoud van invasieve studies. Het superhydrofobe (waterafstotende) oppervlaktegenrally verwijst naar het oppervlak dat de contacthoek tussen water en oppervlak groter is dan 150 graden. Dat mensen weten dat het superhydrofobe oppervlak voornamelijk afkomstig is van plantenbladeren - lotusbladoppervlak, "zelfreinigend" fenomeen. Waterdruppels kunnen bijvoorbeeld rollen om te rollen op het oppervlak van het lotusblad, zelfs als een deel van het rioolwater in het blad stroomt, laat het geen vlek op de bladeren achter. Dergelijke ongekleurde lotusbladkenmerken worden het "zelfreinigende" effect genoemd.

Lotus-effect – Super hydrofoob principe

Hoewel mensen het "zelfreinigende" effect van het lotusbladoppervlak al heel vroeg kennen, maar het geheim van het lotusbladoppervlak niet hebben kunnen begrijpen. Tot de jaren negentig observeerden twee Duitse wetenschappers voor het eerst met een scanning-elektronenmicroscoop, de microstructuur van het lotusbladoppervlak, dat "zelfreinigende" effect wordt veroorzaakt door een micronmastoïde en lotusbladoppervlakwas op het oppervlak. Daarna analyseerden wetenschappers diepgaand het oppervlak van de micronstructuur van het lotusblad en ontdekten dat er nanostructuren in de mastoïde van het lotusbladoppervlak zijn, terwijl deze dubbele structuur van micron en nanostructuur de onderliggende oorzaak is van "zelfreiniging" in een lotusbladoppervlak.

Waarom zo'n "ruw" oppervlak superhydrofoob kan produceren?

Voor een hydrofoob vast oppervlak, wanneer het oppervlak kleine uitsteeksels heeft, zou een deel van de lucht tussen water en vaste oppervlakken "weg" zijn, wat leidt tot waterdruppels, het grootste deel van het contact met lucht, maar het directe contact met de vaste oppervlakken is sterk neemt af. Omdat de oppervlaktespanning van waterdruppels zo gevormd is dat het opgeruwde oppervlak bijna bolvormig is, is de contacthoek maximaal 150 graden en kunnen de waterdruppels op het oppervlak vrij rollen.

Zelfs met een deel van het vuile spul op het oppervlak, rollen ze druppels weg, dus het oppervlak heeft een "zelfreinigend" vermogen. Dit oppervlak met een contacthoek groter dan 150 graden wordt "superhydrofoob oppervlak" genoemd en de contacthoek van het genral hydrofoob oppervlak is alleen groter dan 90 graden.

in de natuurral wereld, behalve dat het lotusblad een "zelfreinigend" vermogen heeft, zijn er andere zoals rijst, taroplanten en veren zoals vogels. De speciale betekenis van dit "zelfreinigende" effect is naast het behoud van het oppervlak van de reiniging , evenals voor de preventie van de invasie van pathogenen. Want zelfs met de ziekteverwekker naar het bladoppervlak, wordt deze weggespoeld. Dus zelfs de lotusplant die in een "vuile" omgeving groeit, is op deze manier niet gemakkelijk ziek te worden, een zeer belangrijke reden is vanwege dit zelfreinigende vermogen.