水滴落在超疏水表面是什么样子，它的性质是怎样形成的？

自然界中有许多天然超疏水表面，其中最常见的是荷叶， 荷叶表面的高分辨率扫描电子显微镜SEM图像，可以观察到荷叶表面有 5 ～ 10 微米的突起无序分布，并且突起具有直径为 100 ～ 200 纳米的特殊毛状纳米结构。这些复合表面纹理包括微米和纳米范围内的分层结构，放大了荷叶表面蜡膜的疏水性，从而获得 150 ～ 160 ° 的接触角和大约 2 ° 的滑动角。

一般来说，超疏水表面被定义为其表面的水滴必须满足水接触角>150 °，滑动角 <10 °，这意味着当水滴落在超疏水表面上时，它们几乎是球形的并且容易滚动。这些表面由于具有自净，耐腐蚀，微流体的滑移流，抗生物污染，防雪防雾等优点，可用于防腐，透明涂层的防反射，需要功能织物的特殊润湿性，防雾天线防冰，玻璃，以及一些微流体装置等等。

虽然国内外对超疏水表面的研究较多，但基于论文对超疏水表面的研究并不多。由于纸中存在羟基，羧基，磺酸基等具有亲水性，从而限制了其在高疏水性的某些领域的应用，超疏水纸的成功制备将充分发挥纸的潜在价值，拓宽其应用范围。据报道，纳米涂层是利用连续辊在纸板上形成的。

在常压下的滚压过程，通过纳米结构的透明涂层主要由TiO2 纳米颗粒、液体火焰射流LFS组成用于沉积在大气条件下的颜料涂层纸板生产线上，所获得的纸板表面测得的最高水接触角超过 160 °，当水滴到时，表面会出现反弹现象，而当水滴静止时，它们有很强的附着力。

荷叶，又称莲花茎、莲茎。莲科莲属多年生草本挺水植物，古称芙蓉、菡萏、芙蕖。荷花一般长到150厘米高，横向扩展到3米。荷叶最大可达直径60厘米，莲花最大直径可达20厘米。荷花有许多不同的栽培品种，花色从雪白、黄色到淡红色及深黄色和深红色，其外还有分洒锦等等花色。

形态特征

以叶大、整洁、色绿者为佳。荷生长早期的浮叶荷叶的茎是绿的，上面布满了小刺儿，好像一把伞柄；如果把荷叶茎折断，茎上就有许多连着的丝。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。

下面附上荷叶与荷花的图片：

北宋理学家周敦颐曾经写了这么一篇散文《爱莲说》，文中就这样写道：

“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”。

莲与荷差别不大，荷花不仅能够散发出一种独特的清香，我们还可以观察到，它的确能够做到“出淤泥而不染”，另外荷叶也是如此，这与其表面的生物结构也是有很大关系的。

我们常常会在夏日的清晨，看到荷叶上有几滴露珠在初升的太阳的照射下，显得闪闪发光，晶莹剔透。一阵清风吹过，露珠便在荷叶上自由地舞蹈，“自由自在”。露珠之所以能够做到这一点，是与荷叶表面的生物结构有很大关系的。

如果我们把荷叶放到显微镜下仔细观察，便可以看到，荷叶表面有许多微米级大小、微米级间距的“小柱子”，专业名称叫做“乳突”，每个乳突表面有存在着众多的纳米级蜡状突起。这种微米级、纳米级的特殊结构，再受到蜡状物对于液体物质的排斥效应，使得液滴类的物质，比如露珠、水滴等，只能在乳突顶端“徘徊”，却从来无法进入到乳突之间，即荷叶表面的深层。这种液滴与荷叶表面呈现出的排斥现象被我们称作为“荷叶效应”或“疏水效应”。

由于会有液滴类的物质存在于荷叶表面，这是十分有利于保持荷叶表面的清洁的，这也就被叫做荷叶的自洁；此外，当空气中漂浮的各种大量有害细菌和真菌，抑或是其他一些污染物到达荷叶表面后，都无法存在很长时间，主要就是由于水形成水珠，最终是洗去了荷叶表面的各类污染物。

荷花

毕竟雨水、尘埃以及各类污染物对于荷叶表面的“小柱子”间的距离来说，实在是庞然大物，是永远难以“入侵”荷叶内部的结构的。

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