露珠为什么只在叶子上?而地上或者砖上没有呢?

露珠为什么只在叶子上?而地上或者砖上没有呢?
露珠为什么只在叶子上?而地上或者砖上没有呢?

露珠为什么只在叶子上?而地上或者砖上没有呢?
上个世纪七十年代,德国植物学分类的科学家——威廉·巴特洛特,他和同事在试验中,偶然发现了一个有反常规的现象. 按惯例,实验用的植物都要被清洗干净的,可是他们注意到：通常只有那些表面光滑的叶子才需要清洗,而看起来粗糙的叶子,往往很干净.尤其是荷叶,它的表面不但不带灰尘,而且连水都不粘. 荷花的生长少不了淤泥的,因为它提供了非常丰富的腐殖质,供荷花的生长所需.可是破水而出的荷叶上,不但淤泥、灰尘不粘,就连水滴也很难在上面安安稳稳地呆上一会儿,仿佛自己就能把叶片打扫得干干净净的. 自古就有这么一说,就是因为当水珠落在荷叶上的时候,它由于表面那个,就是表面张力的作用,那么水珠会变成,就是球状,或者是近似球状的,然后呢,它会滚离荷叶表面,然后就是带走荷叶上面的一些污浊的物质. 其实这出淤泥而不染,主要说的就是荷叶. 那么为什么它会有自清洁的特性呢?最开始人们认为是荷叶上那层白色的蜡质结晶决定的. 它表面就是有一层蜡质的物质,咱们用眼睛就可以直接看到,而用手也能感受到.您可以用手摸一下,它有一种粗糙的感觉. 荷叶表皮细胞分泌的蜡质结晶,在电子显微镜下,呈现出线状或是毛发状的结构,并且在叶片的正面和背面都有分布.但是水在叶片背面无法形成球状自如的滚动,反而还会滞留在中心. 那么再跟其它植物的叶片做个比较.远了不提,就拿跟荷花同一科的睡莲来说,它的叶子正面也有蜡,可是水滴上去,很快就铺平、蔓延开了,更达不到水珠在荷叶上大珠小珠落玉盘的效果.所以除了蜡质结晶之外,一定还另有门道. 如果用电子显微镜观察的话,就会发现它（叶）表面有一些这种微小的这种突起,这种微小的突起是这种微米级的微小的突起,然后这种微小的微米级的突起上面,又形成一种纳米级的突起. 我们触摸荷叶时粗糙的感觉,实际上就是由这些微小的突起产生的,它们平均大小约为10微米.而那些更小的突起,直径只有200个纳米左右. 要知道微米只有毫米的千分之一,而纳米更是小到一定程度了,它只有微米的千分之一.到底有多大?我给您打个比方,假设一根头发的直径是0.05毫米的话,嚓、嚓、嚓、嚓,把它纵向剖成5万根,那每根的厚度大约就是1个纳米,够小的吧. 没想到吧,在荷叶粗糙的表面上,竟然有着这么精细的微米加纳米的双重结构. 第一个结构就是它的那个微米级的乳凸,大概可能是10微米,到12微米,这么一个大小,然后深度可能是12到15微米之间,这种乳凸,然后乳凸上面有一个那个,就是表皮分泌的蜡质结晶,那个在电子显微镜的观察下,可以看出来它是那种毛发或者是线状的结构. 也就是说,在那些“微米尺度”的小山上又叠加了许多“纳米”小山.这样一来荷叶的表面,就布满了“山头”,“山”与“山”之间的空隙非常窄,再小的水滴也只能在 “山头”上跑来跑去.而水滴在滚动的时候,也就带走了叶子上的尘土和细菌. 那么是不是有了这样的结构,就能保证荷叶不沾水了呢? 科学家很快又发现,如果我们把荷叶放到水里浸泡一段时间,荷叶表面会从疏水变得亲水,这又是为什么呢? 德国有一个科学家做过这个实验,把荷叶放到水里10米以下再拿出来的时候,再测它就变成亲水了,因为它就是诱捕在乳凸和纳米结晶之间那个空气被排除了,是那个水分子一点一点的进去,进到那个空气的膜里,把空气排出以后,它这个就变成了亲水了. 原来,那些个头远远超过 “小山”的水珠和尘埃,之所以能在“山头”上跑来跑去,不单是因为山之间的缝隙太小,最关键的是因为山和山之间都被空气填地严严实实,形成了一个类似气垫的东西,把水滴给隔开了.如果气垫没有了荷叶也会变得亲水. 浸在水中的荷叶,由于压力的作用,把这层空气从小山中间挤了出去,因此就出现了科学家所看到的现象. 自从发现了荷叶不粘水的自清洁特点之后,人们就把这种现象称为荷花效应.但其实,在自然界有很多生物都表现出类似的特点. 水稻的叶子也是不粘水的,与荷叶的不同在于,荷叶上的水滴,可以在平面内向各个方向运动.而水稻叶片上的水滴通常是沿着叶脉的方向滚落,垂直叶脉的时候,相对就有些困难.但是这都与它们各自叶片的形状相适应. 不光是植物,动物也有.比如说,水黾它在水上行走时就是,水黾腿在水上直立行走,其实也是因为水黾腿它是一个超疏水的,所以因为它表面张力的作用会把水排开,然后支撑它的身体,然后让它跳跃,蚊子也是.