Химическая инженерия в повседневной жизни — вопрос 56: Почему капли воды катятся по листьям лотоса?
Thread Content
Не загрязняется грязью, как лотос, вырастающий из воды — всё это описания лотоса. На самом деле, среди водных растений лотос – самое удивительное растение, и причина в его листьях. После дождя или ветра можно увидеть, как капли воды катятся по листьям лотоса. Эти капли воды почти приняли форму шара; похоже, что сила тяжести Земли блокируется листьями лотоса. 1. Почему вода катится по листьям лотоса в форме шариков? 2. Почему здесь я говорю «капли воды», а не «росинки», даже если сегодня утром во время своих утренних упражнений в N-й раз наблюдал, как капли катятся по листьям лотоса? Вчера вечером была ясная погода, а разница температур в течение дня была велика. 3. Если я сделаю модель в форме листа лотоса из какого-нибудь полимерного материала, а затем покрою её поверхность воском, будет ли возможно воспроизвести явление катания капель воды?
Является ли это химическим феноменом или проблемой физической поверхностной тензии?
1. В химии поверхностей (физической химии) рассматривается поверхностное натяжение, а рассматривается ли оно в других курсах физики? 2. Эта задача довольно сложная.
Принцип пока не ясен: L 3. Если я сделаю модель, похожую на лист лотоса, из какого-нибудь полимерного материала, а затем нанесу на её поверхность воск, будет ли возможно воспроизвести явление катания капель воды? Можно
Здравствуйте, учитель. Я видела этот вопрос раньше, но уже не помню, в чем заключается принцип его решения
Парафин можно, а свиный жир — тоже? ？ ？ ？ ？
Хе-хе, когда учитель говорит о физике и химии, это кажется чем-то очень сложным. Возможно, это связано с технологией мембран
Можно, часто можно увидеть, как капли воды скатываются по свиному салу.
Последнее изменение в этом посте было сделано *nht1 30.08.2015 в 15:32. Не является ли таким гидрофобным веществом, находящимся на поверхности листьев лотоса, причиной того, что вода плохо проникает в его поверхность, в результате чего формируется форма, близкая к сферической? Возможно, эта сферическая форма является проявлением поверхностного натяжения воды
В учебниках по физической химии, когда речь идет о поверхностном натяжении, приводятся примеры. Существует такое понятие, как угол смачивания
Учебники физической химии приводят лишь простые примеры; на самом деле все гораздо сложнее.
Капли воды не проникают на поверхность; угол соприкосновения превышает 90°. Это явление у полимеров называется эффектом лотоса, и это одна из целей, которую ставят перед собой краски. Поверхность листьев лотоса имеет зубчатую структуру из диоксида кремния, которую в настоящее время невозможно полностью воспроизвести с помощью биомимикрии. Парафин — не очень хороший вариант, структура отличается
Подтверждаете ли, что поверхность листьев лотоса имеет зубчатую структуру диоксида кремния?
У сферы наименьшая площадь поверхности, а значит, и наименьшее поверхностное натяжение.
Учитель приводил этот пример, когда говорил о поверхностном натяжении, но конкретный анализ принципа, вероятно, будет более сложным
Используя эффект лотоса листьев лотоса, в настоящее время люди исследуют самоочищающееся стекло. Если разработка увенчается успехом, его стоимость может быть высокой, но тогда не потребуется нанять специалистов по чистке стекол. . . . .
Понятие смачивания в физике материалов. Говорят, что компания 3M на основе этого изобрела краску, которую наносят на дорожные знаки; так они сами очищаются под действием дождя, и не требуется специальный персонал для их чистки.
Сейчас существуют плащи-дождевики, которые не пропускают дождь на тело; вероятно, это работает по тому же принципу.
На поверхности листа лотоса находится бесчисленное множество восковых выступов микрометрового размера. При наблюдении за этими выступами с помощью электронного микроскопа можно увидеть, что на поверхности каждого микрометрового выступа находится множество нанометровых частиц, построенных по аналогичной структуре. Ученые называют это двойной микро- и наноструктурой листа лотоса. Именно благодаря этим крошечным двойным структурам площадь контакта поверхности листа водяных капель или пыли остается крайне малой. Поэтому водяные капли могут скатываться по поверхности листа, унося с собой пыль. К тому же вода не остается на поверхности листьев лотоса. Изготовление из полимерных материалов не дает желаемого результата
На поверхности листа лотоса находится бесчисленное множество восковых выступов микрометрового размера. При наблюдении за этими выступами с помощью электронного микроскопа можно увидеть, что на поверхности каждого микрометрового выступа находится множество нанометровых частиц, построенных по аналогичной структуре. Ученые называют это двойной микро- и наноструктурой листа лотоса. Именно благодаря этим крошечным двойным структурам площадь контакта поверхности листа водяных капель или пыли остается крайне малой. Поэтому водяные капли могут скатываться по поверхности листа, унося с собой пыль. К тому же вода не остается на поверхности листьев лотоса.
Увидев этот вопрос, я вспомнил явление, которое наблюдал во время изучения физической химии: 1. Утром на лицевой стороне листьев образуется много капель росы, но на обратной стороне их почти нет. В чем причина? Вспомнился ещё один вопрос: наступила осень, листья опадают. Почти все листья падают лицевой стороной вниз, а обратная сторона остается обращённой вверх? Почему так происходит? Очень интересно, можно обсудить это вместе с вопросами учителя.