如果五星级酒店都用这种材料,谁还在乎换不换床单?

摘要: 未来洗衣机只能在博物馆看到了?

09-09 19:40 首页 上海自然博物馆

昨天,5家五星级酒店都被曝出存在卫生问题。


不换床单?不洗浴缸?不消毒漱口杯?......


网友们纷纷震惊,并表示以后出门岂不是得像搬家?


事实到底如何,酒店还未做出回应。


但小编想,如果床单被子都能自己把自己清洁干净,那就不用担心了。


床单受到了惊吓,“我任你们在上面翻滚,还得我自己清洁?

图片来自pixabay


这能做到吗?在自然界中,莲叶就具有“自洁”功能!


而模仿莲叶所开发的纳米材料,也能自洁、抗污、除臭、杀菌......



莲为什么能“出淤泥而不染”?


莲(Nelumbo nucifera是我们平常所说的荷花


在关于莲的古文字中,相信大家一定熟悉“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”吧!


沈颖 摄


这句话出自宋代周敦颐的《爱莲说》,比喻君子清廉正直的品质。这个描述也是莲从污泥中生长出来却不沾染污秽的客观现象。


那么,莲又是如何做到“出淤泥而不染”的呢?


1977年,Barthlott和Ehler两位科学家对莲叶的自洁效应和叶片表面的超强疏水性进行了描述,并第一次使用了“lotus effect”来描述这种现象。


寿海洋 摄


原来,在莲叶的上表面布满了非常多微小的乳突,乳突的平均大小约为6-8微米。


在这些微小乳突之中还分布有一些较大的乳突,它们是由上面提到的微小乳突聚在一起构成。


这种乳突结构使得大小突起之间充满了空气,进而在叶面上形成了一层极薄的,只有纳米级厚的空气层。


莲叶效应

图片来自 william thielicke low bitrate example视频截图


当灰尘、雨水等(直径均远大于微米级别的孔隙)异物降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气层,它们只能同叶面上乳突的顶端接触,而不能浸润到莲叶表面上。


图片来自 william thielicke low bitrate example视频截图


水滴在自身表面张力的作用下形成球状体,随着叶片的晃动,水球吸附灰尘,并滚出叶面,从而达到清洁叶面的效果,这就是莲叶效应的奥秘所在了。


图片来自 william thielicke low bitrate example视频截图


莲叶效应除了叶片以外,其花瓣、莲房、果皮等部位均有这种效应。


这也是为何在播种莲的时候,如果想让其早点萌发,最好将莲子柱头的另一端弄破的原因,不然外界的水不容易进入种子。



莲蓬

图片来自pixabay


这里需要澄清一个普通人常犯的错误:人们常常会将整个莲蓬称为果实,而将里面的莲子叫做种子。其实不然,莲蓬只是莲的花托,而“莲子”才是其真正的、完整的果实——坚果。


这个误解犹如向日葵一般,大多数人以为葵花籽是向日葵的种子,其实那才是真正的瘦果,嗑开外面的硬壳,里面的才是种子。


研究表明,这种具有自洁效应的表面超微纳米结构形貌,不仅存在于莲叶中,也普遍存在于其它植物中。


如旱金莲属Tropaeolum,仙人掌属Opuntia,羽衣草属Alchemilla,芋属Colocasia等。



仙人掌 

寿海洋 摄


甚至某些动物的皮毛、一些种类的昆虫翅膀上也存在这种结构。


这种精细的超微纳米结构,不仅有利于自洁,还有利于防止漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物的侵害。



寿海洋 摄


当今,科学家们将这种既疏水又疏油的自洁功能,用到了仿生学的研究以及莲叶表面结构模拟产品的开发中。


经过超双疏技术处理过的各种纺织材料(棉、麻、丝、毛、绒、混纺、化纤等)不仅显示出卓越的疏水疏油性能(包括蔬菜瓜汁、墨水、酱油等各种物质),甚至还增加了杀菌、防辐射、防霉等特殊效果。


超疏水纳米材料

图片来自 william thielicke low bitrate example视频截图


中国科学院化学研究所的仿生材料专家徐坚研究员和同事们也发明制造“仿生莲叶”技术。


这项技术可以应用于生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品。


所以,未来如果将这种技术应用于床单、玻璃杯、马桶等等......那......洗衣机和清洁剂说不定可以退出历史舞台了?


参考文献:

1.中国科学院华南植物园——“荷叶效应”揭秘

http://www.scib.ac.cn/lyfw/hx/201207/t20120710_3612648.html

2.《The Lotus Effect》, March 12 2012, Dennis Simanaitis

http://www.roadandtrack.com/new-cars/car-technology/news/a18086/the-lotus-effect/



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