Эффект самоочищения супергидрофобной поверхности

Смачиваемость - важная характеристика твердой поверхности, которая определяется химическим составом и морфологией поверхности. Супергидрофильный и супергидрофобный поверхностные характеристики составляют основное содержание инвазивных исследований. Ген супергидрофобной (водоотталкивающей) поверхностиrally относится к поверхности, на которой контактный угол между водой и поверхностью превышает 150 градусов. То, что люди знают, супергидрофобная поверхность в основном из листьев растений — поверхность листьев лотоса, явление «самоочищения». Например, капли воды могут катиться по поверхности листа лотоса, даже если часть сточных вод попадет на лист, это не оставит пятен на листьях. Такие неокрашенные характеристики листьев лотоса называются эффектом «самоочищения».

Эффект лотоса - супергидрофобный принцип

Хотя люди очень рано узнали об эффекте «самоочищения» поверхности листьев лотоса, но не смогли понять секрет поверхности листьев лотоса. Вплоть до 1990-х годов два немецких ученых впервые наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа микроструктуру поверхности листа лотоса, этот эффект «самоочищения» вызван микронным сосцевидным отростком и воском на поверхности листа лотоса. После этого Ученые глубоко проанализировали микронную структуру поверхности листа лотоса и обнаружили, что на поверхности сосцевидного отростка листа лотоса есть наноструктуры, в то время как эта двойная микронная и наноструктура является основной причиной «самоочищения» поверхность листа лотоса.

Почему на такой «шероховатой» поверхности могут образовываться супергидрофобные

Для гидрофобной твердой поверхности, когда поверхность имеет крошечные выступы, некоторая часть воздуха будет «перемещаться» между водой и твердыми поверхностями, что приведет к тому, что капли воды будут чаще всего контактировать с воздухом, но прямой контакт с твердыми поверхностями значительно уменьшается. Поскольку поверхностное натяжение капель воды по форме так, что шероховатая поверхность близка к сферической, угол контакта составляет до 150 градусов, и капли воды по поверхности могут свободно катиться.

Даже с некоторыми грязными вещами на поверхности они будут скатывать капли, поэтому поверхность будет иметь способность «самоочищаться». Эта поверхность с контактным углом более 150 градусов называется «супергидрофобной поверхностью», а контактный угол генаral гидрофобная поверхность только больше 90 градусов.

В природеral мир, за исключением того, что лист лотоса обладает способностью «самоочищения», есть и другие, такие как рис, растения таро и перья, такие как птицы. Особое значение этого эффекта «самоочистки» заключается в поддержании поверхности очистки , а также для профилактики инвазии патогенов. Потому что даже попав возбудителю на поверхность листьев, он будет смыт. Таким образом, даже растение лотоса, растущее в «грязной» среде, не так легко заболеть, очень важная причина заключается в способности к самоочищению.