由津

相信很多人都看到过这种现象：早晨，树叶上的露珠是一个个小圆球，它们不会粘在树叶上，只要树叶轻轻一动，它们就会滚落到地面，树叶表面几乎不留下任何痕迹。在池塘里的荷叶上，这种情况更常见。所以，人们把这种现象叫作“荷叶效应”，如图1所示：

除了树叶上的露珠外，人们还发现：把水银滴在玻璃上，同样会出现这种情形。

“荷叶效应”很早就引起了人们的兴趣，人们想，如果能模仿树叶的这种功能，研制出类似的材料，刷在建筑物的外表，这样油污、污渍等就不能黏附在建筑物上了。即使偶尔有少数污染物黏附在上面，但受到雨水冲刷、刮风等作用，也很容易掉落下去，這样建筑物就能始终保持清洁了！

所以，人们把这种神奇的材料叫作“自清洁材料”。

20世纪70年代，德国波恩大学的植物学家巴特洛特研究了“荷叶效应”。他发现，“荷叶效应”和三个因素有关：固体的表面张力、液体的表面张力、固体和液体之间的界面张力。总起来说，固体的表面张力越小、液体的表面张力越大，“荷叶效应”越明显，如图2所示：

材料的表面张力和它的分子（或原子）间的作用力有关：分子（或原子）间的作用力越大，表面张力越大。

所以，要研制自清洁材料，就要选择表面张力小的材料。一般来说，有机物的表面张力比较小，适合制造自清洁材料。

另外，人们还发现，树叶表面的微观结构也是产生“荷叶效应”的一个重要原因。科学家用电子显微镜观察了树叶，发现它的结构很特殊：表面有一层茸毛，茸毛由比较粗的“树干”和比较细的“树枝”组成，它们把水滴架了起来，如图3所示：