Efekt lotosu - Polski Serwis Naukowy

Woda na powierzchni liścia lotosu.

Grafika przedstawiająca w silnym powiększeniu powierzchnię liścia lotosu.

Efekt lotosu - w technologii zjawisko samooczyszczania się powierzchni odkryte po raz pierwszy u roślin z rodzaju lotos Nelumbo.

W kulturach wschodnich lotosy są symbolem czystości. Mimo że rosną w mulistych rzekach i jeziorach, ich liście i kwiaty zawsze pozostają czyste. Botanicy badający budowę liści tych roślin odkryli naturalny mechanizm powodujący ich zdolność do samooczyszczania. Struktura mikroskopowa powierzchni liści oraz jej skład chemiczny powodują, że liście nie mogą zamoknąć. Krople wody toczą się po powierzchni liścia (przypominając płynną rtęć), zbierając przy tym zanieczyszczenia (cząstki mułu, drobne zwierzęta). Zjawisko to nazwano właśnie efektem lotosu. Odkryto je później także u innych roślin, np. u taro Colocasia esculenta.

Glukoza (dokładniej: D-glukoza), C6H12O6 – węglowodan należący do cukrów prostych z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu), nierozpuszczalna w etanolu. Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.

Muł (szlam) – niezlityfikowana skała klastyczna, tworząca się w naturalnych zbiornikach wodnych, zbudowana z mieszaniny pyłu i iłu o różnym składzie mineralnym (ziarna o średnicy od 0,01 do 0,1 milimetra) z dodatkiem substancji organicznych. Muł zlityfikowany nosi nazwę mułowca, gdy zaś diageneza doprowadzi do powstania oddzielności łupkowej, mówimy o łupku mulastym.

Nanotechnolodzy wykorzystując efekt lotosu zaczęli tworzyć farby, dachówki, tkaniny i inne powłoki, nadając im zdolność do samooczyszczania się podobną do liści niektórych roślin. Efekt ten osiąga się poprzez traktowanie powłok środkami fluorochemicznymi lub silikonem. Można go też osiągnąć stosując mieszaninę politlenku etylenu i glukozy lub sacharozy. Nowe farby pozwalają na nadawanie zdolności samooczyszczania nawet powierzchniom szklanym np. na dachach oranżerii i szklarni.

Botanika (biologia roślin) (gr. botanē = zieleń, owoc, roślina) – dział biologii zajmujący się roślinami. Obejmuje całokształt wiedzy o świecie roślin i związanych z nimi zjawiskach. Szeroki zakres problematyki jest przyczyną wyodrębniania licznych, w różnym stopniu samodzielnych działów, wymagających stosowania swoistych metod i technik badawczych.

Technologia – całokształt wiedzy dotyczącej konkretnej metody wytworzenia jakiegoś dobra lub uzyskania określonego efektu przemysłowego lub usługowego.

Inna metoda pozwala na nadanie powierzchniom aluminiowym właściwości superhydrofobowych. Uzyskuje się to przez zanurzenie aluminium w wodorotlenku sodu, a następnie nałożenie cienkiej warstwy perfluorononanu o grubości 2 nanometrów. Powoduje to w efekcie zwiększenie kąta zwilżania z 67° do 168°. W obrazie uzyskanym w mikroskopie elektronowym okazało się, że uzyskana w ten sposób powierzchnia aluminium przypomina kutykulę na liściach lotosu z przestrzeniami powietrznymi w mikroporowatej strukturze powłoki.

Kąt zwilżania, kąt przyścienny – kąt utworzony przez powierzchnię płaską ciała stałego i płaszczyznę styczną do powierzchni cieczy graniczącej z ciałem stałym lub do powierzchni rozdziału dwóch stykających się cieczy

Nanometr (symbol: nm) – podwielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Jest to jedna miliardowa metra czyli jedna milionowa milimetra. Jeden nanometr równa się zatem 10−9 m. W notacji naukowej można go zapisać jako 1 E-9 m oznaczający 0,000 000 001 × 1 m. Rzadko stosowana jest również stara nazwa milimikron

Przypisy

Zhiguang Guo, Feng Zhou, Jingcheng Hao, Weimin Liu, 2005. Stable Biomimetic Super-Hydrophobic Engineering Materials. J. Am. Chem. Soc. 127(45): 15670 - 15671; (dostęp DOI: 10.1021/ja0547836) abstrakt