荷叶效应

物 化 讨 论
二、荷叶效应的机理
1.荷叶表面的微观结构
在荷叶叶面上存在着非常 复杂的多重纳米和微米级的超 微结构。荷叶表 面上有许多微小的乳突，而每个乳突有许多直径为200纳米左右的 突起组成的，在荷叶叶面上布满着一个挨一个隆起的“小山包” ，它上面长满绒毛，在“山包”顶又长出一个馒头状的“碉堡” 凸顶。
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荷叶效应及其应用
------小组组长：唐路明 成员：沈昱芩、程国豪
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目录
荷叶效应内容 荷叶效应的机理 荷叶效应的现实应用
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一、荷叶效应内容 荷叶叶面都具有极强的疏水 性，洒在叶面上的水会自动 聚集成水珠，水珠的滚动把 落在叶面上的尘土污泥粘吸 滚出叶面，使叶面始终保持 干净，这就是著名的“荷叶 自洁效应”。
物化讨论
2.现象解释
因此，在“山包”间的凹陷 部份充满着空气，这样就在紧贴叶 面上形成一层极薄，只有纳米级厚 的空气层。这就使得在尺寸上远大 于这种结构的灰尘、雨水等降落在 叶面上后，隔着一层极薄的空气， 只能同叶面上“山包”的凸顶形成 几个点接触。雨点在自身的表面张 力作用下形成球状，水球在滚动中 吸附灰尘，并滚出叶面，这就是“ 莲花效应”能自洁叶面的奥妙所在 。
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3.粗糙表面超疏水理论模型
(1)Wenzel模型(Wenzel's Approach) Wenzel模型考虑的是液体将粗糙表 面的凹陷沟槽处填满的情况。表观接触角 θ w 和实际接触角θ e的关系可用下式表 示:
σ= （∂G/∂As）T,P,nc，由于实际接触 面积比表观接触面积大，所以σ偏大，而 COSθ=σg-s-σl-s/σg-l，cosθw大于COS θe，所以 r>1如果某液体接触角大于9 0º，且r较大，那么该液体对于该介质完 全不浸润，即该界面总是干燥的。
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四.荷叶效应的现实应用
采用荷叶表面技术，加强了防水透 气性，确保墙面不受水汽侵蚀漆膜的牢 固性，不仅抗得住卫生间的潮气，甚至 能适用于建筑的外墙。
荷叶效应乳胶漆
其它应用：荷叶玻璃、拒水拒油纳米纺 织新产品、模拟荷叶制造憎水性膜
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Tp;Baxtor模型(Cassie and Baxtor 's Approach) 由接触为两种介质那么表观浸润角和 实际浸润角的关系可写为
对于常见的固-水-气的情况，粗糙表 面的沟槽凹陷处部分地被空气所填充，因此 水与且仅与固体和空气相接触，那么有关系 ， 且水滴在空气中的浸润角为18 0º，可得