为何荷叶上的小水滴近似呈球形1

化学化工学院

专业:材料化学

学号：2009247011

姓名：张龙江

材料科学基础

为何荷叶上的小水滴近似呈球形, 而在玻璃上浸润？

（1）一是表面张力的原因，水滴呈近似球形。液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩。 表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的. 由于表面张力的作用，液

体总是处于最小的体积状态，球形的体积是最小的，所以荷叶上的水呈球形水珠。

（2）二是荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害。 因为荷叶的叶面上有许多的密密麻麻的纤细茸毛，它们每根都很细而又含有蜡质，蜡的分子是中性的，它既不带正电，也不带负电，水滴落到蜡面的荷叶上时，水分子之间的凝聚力要比在不带电荷的蜡面上的附着力强。所以，水落到蜡面上不是滚掉，就是聚集成水珠，而不会湿润整个蜡面。

（3） 液体与固体器壁之间存在着“表面层”，这一液体薄层通常叫做附着层，它也一样存在着表面张力。这一表面张力决定了液体和固体接触时，会出现两种现象：不浸润和浸润现象。水滴在荷叶上滚来滚去属于不浸润现象。如果是水珠滴在玻璃上，慢慢地沿玻璃散开，接触面有扩 大趋势，则属于浸润现像。