为什么荷叶不沾水？

盛夏来临，武汉东湖，荷叶片片；突遇暴雨，荷叶却不沾雨水。

荷叶不沾水（即自洁效应），一种理论认为与荷叶表面的纳米结构有关。

这种纳米结构可使荷叶有双疏效果，就是不沾水也不沾油，即油和水在荷叶上的接触角都大于90°。有报道解释说这种结构有极强的吸附空气的能力，会在其界面上形成一层气膜，使水、油接触不到荷叶。

但有人用能接触到的所有荷叶做验证实验。结果是荷叶不疏油，机油、食用油都可侵润荷叶，可在荷叶上产生毛细现象。

荷叶水珠的下层有亮晶晶的反光，这说明水珠与荷叶间却有一层空气，水珠下层的反光是光线照入水珠在水珠下层发生反射时产生的。用显微镜、电子显微镜观察荷叶表面，可看到荷叶表面有无规则、分布均匀的菜花状透明发白的点，暂称为蜡点。再用显微镜观察荷叶上水珠的全反射面时会发现，荷叶上水珠的反光面不是平整一片，反光面上有很多不反光的突起，突起对应着蜡点，突起点占反光面的很小部分，反光面在蜡点间，反光面是弯曲的。通过观察可以判断出荷叶上水珠下空气的厚度是相差极大的，大约从0－20微米。如果是纳米物质吸附的空气，那么被吸附空气的厚度宏观上应是一致的。在干荷叶上打一个直径3毫米的大洞，或用针扎一片小洞，荷叶上水珠可停留在洞上方，不会从洞中流出来。

干荷叶上也有蜡点，水在其上也可形成亮晶晶的水珠，鲜荷打洞，叶洞的边沿有液体渗出，水会从洞中漏出。荷叶洞中没有纳米结构，是空的。洞中水之所以不下流，是因为洞周边的蜡点疏水，托住了荷叶上面的水，洞中间的水又被水的表面张力拉住，所以水不能漏出。荷叶蜡点间的距离约10－20微米，水在蜡点间也同样会被水的表面张力拉住，使之不能进入蜡点之间的空隙，从而使蜡点间隙被空气占据，形成了一块块小的可进行全反射的反光面。平滑的蜡块、聚四氟乙烯片疏水，其上的水珠没有全反射层。随机找到的粗糙的蜡块、聚四氟乙烯片，表面没有处理成纳米结构，但其上可以形成有全反射光的亮晶晶的水珠，就是水珠下有空气。

这个实验说明：荷叶水珠下面有空气，可以托住荷叶上面的水珠，但却不是纳米结构吸附引起的。

也许，这两个理论在荷叶表面都是成立的，甚至是同时作用。

荷叶与水珠

荷叶的纳米结构

纳米结构与水珠

纳米结构与水珠

自洁作用

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