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荷花不染尘埃的奥秘

李 梅

夏季,湖面水塘往往是一片清凉的荷花世界。荷花被视为“花中君子”,寓意着纯洁、无邪、清白、正直。

荷花是一种神奇的植物。它的生命力十分顽强,在适宜的储存条件下,荷花的种子——莲子可以存活千年以上。荷花全身是宝,各部位皆可入药,多个部位可以食用,深受人们喜爱。

荷花之所以被视为“花中君子”,关键就在于它的“洁身自好”,不论花还是叶,都异常洁净。荷花娇美芳香,“出淤泥而不染”;荷叶又大又圆,翠绿光洁,稍稍留意一下,就不难发现“一阵风来碧浪翻,珍珠零落难收拾”,这描绘的是水滴自荷叶上滚落的生动场景。

荷叶表面不但留不住水珠,甚至还不沾灰尘,这使它看起来分外洁净。当雨水打在荷叶上,会形成一粒粒自由滚动的水珠,这些水珠又会把叶面上的尘土和污泥吸附掉,使叶面保持洁净。这就是著名的“荷叶自洁效应”。

德国科学家在20世纪70年代揭开了“荷叶自洁效应”的奥秘,这与荷叶表面的微观结构有很大关联。荷叶表面有许多高度为几微米的微小乳突,平均间距约12微米,每个乳突由许多直径为200纳米左右的突起组成。电镜下面,这些突起仿佛一些密集排列、布满绒毛的小山包,顶部又长出馒头状的凸顶,表面整体覆盖着蜡质层。突起之间的凹陷部分则充满了空气,紧贴叶面形成一层极薄的空气层,使得尺寸大于这种结构的灰尘、雨水只能接触到“山包”凸顶。在空气层、凸顶和蜡质层的共同托举下,水珠不能渗透,却可自由滚动,并在表面张力作用下形成球状,在滚动过程中吸附灰尘污泥,并滚出叶面,使叶面始终保持干净。

模仿莲叶的自洁功能,人们开发出了自洁、抗污的纳米涂料,广泛应用于抗紫外线材料、食品包装材料、纺织、化妆品、汽车工业、航天工业中。(本栏目由江苏省科普作家协会协办)