予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖,中通外直,不蔓不枝,香远益清,亭亭净植,可远观而不可亵玩焉。
——周敦颐
这段出自北宋大文人周敦颐的代表作《爱莲说》中的描写,想必大家都耳熟能详,尤其是其中的名句“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,更成为了赞美荷花的神来之笔被人们千古传诵,甚至被广泛用来歌颂不与世俗同流合污之士的高贵品格。
荷花之所以能出淤泥而不染,荷叶扮演着重要的清洁工角色。这是因为荷叶表面具有超强的疏水能力,雨水打在荷叶上时,并不能沾在荷叶上摊成一片,而是凝聚成一个一个的小水珠,迅速在荷叶上滚落,同时带走了荷叶表面上沾染的淤泥灰尘等污垢,使得荷花终其一生都能皎洁无暇。
当我们利用扫描电子显微镜把荷叶放大500倍时,奇迹出现了,原本青翠光滑的荷叶不复存在,取而代之的是表面星罗棋布地排列着的一个一个的近似球形的疙瘩,学名乳突。
荷叶之所以具有超强的疏水能力,主要得益于它表面的这种微观结构。如果我们把每个乳突看成一座山峰,乳突与乳突之间就会形成山谷。只是这山峰和山谷的尺寸仅有10微米左右大小。而山谷中充满了空气,形成了大量的彼此相连的气垫,和乳突形成的山峰一起托举着水滴,使其不能在荷叶表面摊开浸润,而是凝聚成一个一个的小水珠。此时,荷叶表面上如果有淤泥灰尘等污垢,就会黏在水珠上面,跟着水珠顺着荷叶表面一起滑落下去。
实际上,除了荷叶拥有这种超疏水能力之外,很多生物同样拥有这种超能力,比如蝴蝶。
大自然孕育了这些有着超能力的生物,而我们人类同样可以道法自然,利用生物仿生学,制备出仿生“神器”,来为我们的日常生活服务。比如购物网站上就有利用荷叶效应制备的衣物,可以有效的避免衣物被饮料污水等液体弄脏,即使有粘性的污物附着也可以轻松用水冲洗干净。
我们应该相信,随着科技的发展,仿生超疏水材料一定会越来越多的走进我们的生活。这些材料可能应用在建筑表面,从此玻璃瓷砖都能一尘不染;可能应用在汽车表面,从此我们的车子就不需要因为沾染灰尘污垢而经常冲洗;也可能会做成帽子戴在我们的头上,从此我们的脑袋就不会再进水……