2009年10月23日
古代儒家哲学家曾经说过,“我爱莲花,因为虽然从泥,这是清白的。”Now, almost one thousand years since Zhou Dunyi wrote these lines in China, scientists finally understand how the plant keeps itself clean and dry. It took an ultra high speed camera, a powerful microscope and an audio speaker to unlock a secret that has puzzled scientists for ages.
这些是杜克大学的研究人员乔纳森Boreyko(左)和Chuan-Hua陈。信贷:杜克大学摄影。
解决生物问题启发的过程杜克大学工程师利用人造表面类似于lotus提高现代工程系统的效率,如发电厂或电子设备,必须通过移除热量通过水的蒸发和冷凝冷却。2020欧洲杯下注官网
第一次,科学家们能够观察到水浓缩的叶表面的,更重要的是,如何将水冷凝左叶。
诀窍在于表面的植物的大叶子,和大自然的微妙的震动。树叶覆盖着细小的不规则肿块有更小的头发向上投射。当一个水滴落在这种类型的表面,它只触动细毛的两端。下面的液滴受到空气的口袋,最终击退了叶子。
“我们面临着一个棘手的问题——水滴,落在叶容易滚动,而凝析油从树叶的缝隙中生长是粘性的,仍然被困,”Jonathan Boreyko说,三年级研究生杜克大学普拉特工程学院,从事Chuan-Hua陈助理教授的实验室。团队的实验的结果是早期在线发表在《物理评论快报》杂志上。
“长期以来,科学家和工程师想知道这些粘性下降最终击退从叶刺穿后进入小预测,“Boreyko说。“荷叶带进实验室,看后冷凝形成的,我们可以看到粘性下降成为unsticky。”
关键是拍摄过程,而荷叶上休息一个立体声扬声器的低音扬声器部分在低频率。冷凝是由冷却的叶子。轻轻振实后原来的几分之一秒,粘水滴逐渐紊乱,跳下叶子。
瞧,一个干燥的叶子。
“这解决了一个长期存在的难题,”陈说。“人们已经观察到凝结形成每天晚上在荷叶上。当他们早上回来水了,叶子干燥。演讲者在实验室中复制中每天发生的自然,充满了微妙的震动,特别是对于lotus,大叶子上长,纤细的茎”。
这些实验的结果以及之前的首次展示,水滴自发地“跳”高度防水的,或超疏水表面,将允许工程师采用人造表面就像荷叶在设置的凝结和热量的转移是必要的。
我们揭示了背后的物理学anti-dew superhydrophobicity,防水材料的重要财产被部署在现实世界中,”陈说。欧洲杯足球竞彩“这些材料将用欧洲杯足球竞彩于潮湿或寒冷的环境中凝结自然会发生。我们的研究指出,一个新的方向发展防水材料的苛刻的自然环境中生存下来,并对各种工程应用程序产生强烈影响包括灵活的纺织品、自洁光学和减欧洲杯足球竞彩阻船。”