荷叶上的水滴为什么会变成“珍珠”

荷是生活在浅水中的观赏植物，也是具有应用价值的经济植物。它除了雍容端庄的花朵之外，叶片的美丽一点也不逊色于荷花。荷叶的叶柄很长，将叶片托出水面，好像一顶顶撑开的绿伞，给湖光山色带来一道道美丽的风景线。

说起荷叶，很多人都会注意到这样一个现象：当雨后天晴时，荷叶上的雨水总是形成一颗颗圆滚滚的水珠，好像一粒粒晶莹闪亮的珍珠在碧绿的翡翠盘中滚动。为什么水滴落在了荷叶上就变得那么美丽动人？通常的解释是，荷叶的表面有一层非常细密的柔毛，使落下来的水珠不容易散开。其实，将荷叶放到显微镜下观察后就能发现，荷叶的表面并不平滑，上面具有很多乳突结构，而且还具有一层蜡质。这两种特性的同时作用，使荷叶叶面具有极强的疏水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，水珠的滚动还会把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的“荷叶自洁效应”。

科学家在进一步研究荷叶的微观结构时发现，荷叶表面除了含有蜡质成分，“荷叶效应”的产生与荷叶的两种结构有关，一种是微米级的凸起，一种是纳米级的毛状结构。含有两种结构的荷叶，水在荷叶表面的接触角为142°。如果荷叶只含有微米结构，则接触角为126°；或者荷叶仅仅含蜡质表面，则接触角为74°。科学家认为，由于荷叶有了纳米级的毛状结构，使水在叶面的接触角增加，也就是使荷叶表面的疏水性增加，而这两种结构才是产生“荷叶效应”的主要成因。

其实，类似于具有这种自洁效应的表面超微纳米结构，不仅存在于荷叶中，也普遍存在于其他植物中。它不仅有利于自洁，还有利于防止大量飘浮在大气中的有害细菌和真菌对植物的侵害。自洁效应甚至还存在于很多动物身上。例如遇到下雨，人的头发，或者猫狗身上的毛，很容易被雨水打湿，而鸭子身上的毛就不会被打湿，甚至身上被浇了水，只要一扑腾，水就被抖光了。这也是因为水在人的头发或者猫狗毛上的接触角很小，而在鸭子羽毛上的就很大。（余千里）

荷叶上的水珠

【微博士】荷叶效应

仿生学家认为，“荷叶效应”可以作为一个很好的仿生模型，在很多领域中具有广泛的应用价值。例如：如果使用具有荷叶效应的涂料，能给建筑物表面的清洁带来巨大方便；如果人们把植物的这种结构和成分用于纺织品，就有望制成能防水的民用或军用的织物和衣服。