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荷叶身上的谜团,是时候解开了!

倪永香        2018-09-28
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荷叶又称莲花茎、莲茎。是莲科莲属多年生草本挺水植物莲荷的叶。


荷叶最大可达直径60厘米,绿色的茎上面布满了小刺儿,好像一把伞柄,叶子连着茎就像一把绿绿的伞,亭亭玉立在水中央。清晨或是雨后,叶面的水珠自由自在地翻滚,一眼看过去,别有一番风味儿。

不过你有没有好奇呢?为啥叶面上的水都是珍珠状的,不会散开呢?一颗颗亮晶晶的,在荷叶上滚动,带走灰尘还不会沾湿荷叶,宛若颗颗珍珠。


这是什么缘故呢?

蜡质乳突结构


原来荷叶的表面附着无数个微米级的蜡质乳突结构。用电子显微镜观察这些乳突时,可以看到在每个微米级乳突的表面又附着许许多多与其结构相似的纳米级颗粒,科学家将其称为荷叶的微米-纳米双重结构

正是具有这些微小的双重结构,使荷叶表面与水珠儿或尘埃的接触面积非常有限,因此便产生了水珠在叶面上滚动并能带走灰尘的现象。而且水不留在荷叶表面。

角质层


在荷叶的表面有一层由叶子表皮细胞产生的角质层,这层角质层像蜡一样,具油性,不镡水,但能透过阳光。它不仅可以防止叶内水分蒸发过多,还能保护叶子本身不受外来伤害。在荷叶表面不仅有角质层,而且在角质层外面,还有一层蜡粉涂满叶面,因而叶面看上去是粉绿色的。荷叶有了这层蜡粉,更增强了对叶子的保护作用,提高了防止水分过多散失的能力。由于荷叶上有角质层和蜡粉这两层物质,所以当水珠落在叶面时就会在上面滚来滚去却不会沾湿叶子。

荷叶效应


由于荷叶上长有微细坚硬绒毛,荷叶本身又附有生物蜡,所以表面张力非常低,水珠只能够在绒毛表面滑动。水在20摄氏度的理论表面张力是72mN/m.由于大大高于荷叶表面能(约30mN/m),这时候水珠的分子极力向内收缩以减少与空气的接触面,水珠接近完美圆形,在荷叶表面滚动/滑落,不能附着在荷叶表面。这种现象称为荷叶效应。

现在你能明白为啥荷叶上的谁都变成圆滚滚的珍珠了吧。


世界上的很多事物都有许多小秘密,神奇而丰富,等着你去挖掘,这也是它们区别于其他事物的地方。就像下雨时,人的头发可以被轻易染湿,而鸭子的羽毛始终保持着干燥状态一样。


编辑:倪永香


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