什么是自清潔整理?
荷葉是自然界中典型的具有自清潔現(xiàn)象的植物,落在荷葉上的水滴會(huì)形成水珠在表面自由的滾動(dòng)并帶走灰塵等臟東西。
通過深入分析發(fā)現(xiàn),荷葉表面多尺度結(jié)構(gòu)和表皮生物蠟的存在是引起荷葉表面“自清潔”的原因,荷葉擁有的這種性能被稱為“超疏水性能”。
即使在荷葉上澆上污水,也不會(huì)在葉子上留下污痕。這種“自清潔”能力的表面,在人們搞明白了“出淤泥而不染”的原因之后,通過應(yīng)用德科納米技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)了。
為什么有的葉子上的水珠是球形,可以滾來(lái)滾去,有的葉子上卻很扁,乖乖的呆在一個(gè)地方不動(dòng)呢?
一滴水在固體表面上,整個(gè)圖中有三個(gè)界面。紅色的是固體和水的界面,藍(lán)色的是固體和空氣的界面,黑色的是水和空氣的界面。黑色的的那個(gè)界面是彎曲的,如果我們從紅色黑色和藍(lán)色交界的地方沿著黑色曲面的方向畫一條線來(lái),就叫做那個(gè)曲線在那個(gè)點(diǎn)的切線。
在圖中,就是綠色的那條線。紅線和綠線之間有個(gè)夾角,我們把它叫作“接觸角”。
如果接觸角很大,是什么樣子呢?
當(dāng)接觸角很大的時(shí)候,水珠就呈現(xiàn)球形,水和葉子接觸的地方(相當(dāng)于上面這幅圖中的紅線)非常小,水不會(huì)再一個(gè)地方呆著,整個(gè)水珠可以滾來(lái)滾去。
如果接觸角很小,又會(huì)是什么樣子呢?
這就是一般的葉子上水珠的形狀。扁扁的,水和葉面的邊界很大(就是紅線很長(zhǎng))。接觸角很小,水珠也不能隨便移動(dòng)。進(jìn)一步想,如果接觸角非常小,比如說是零度了,會(huì)是什么情況呢?沒錯(cuò),沒有藍(lán)色的線了,所有的固體都被水給占了。
目前較為常見的有基于荷葉效應(yīng)的仿生原理開發(fā)出的拒水、防污自潔多功能織物。德科納米提供拒水、防污等自清潔整理劑。該類織物經(jīng)仿生整理后,污垢易滾落、易被水沖洗掉而不會(huì)沾污表面。
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