Эффект лотоса

Эффект лотоса был открыт немецким ботаником Вильгельмом Бартлоттом^[1] в 1970-х годах, хотя о свойствах листьев лотоса было известно давно.

Вода, попадающая на поверхность листьев, сворачивается в шарикообразные капли. При стекании с листа вода заодно захватывает с собой частицы пыли, тем самым очищая поверхность растения.

Эффект возникает как по причине особенностей микростроения поверхности, так и по причине её высокой гидрофобности^[2].

Похожим образом устроены крылья бабочек и многих других насекомых, для которых защита от избыточной воды жизненно необходима: намокнув, они потеряли бы способность летать.

Биологическое значение эффекта заключается в защите растения от заселения микроорганизмами, грибами и водорослями, от прочих загрязнений. Кроме того, данное очищение от всех тех элементов, которые уменьшают количество света, помогает улучшить фотосинтез и усилить его полезное действие.

Одно из практических направлений изучения этого эффекта — создание так называемых супергидрофобных материалов.

При контакте жидкости с другими поверхностями возникающие силы сцепления приводят к смачиванию поверхности. Степень смачивания зависит от структуры поверхности и от натяжения жидкости, из которой состоит капля.

Из-за сильного естественного поверхностного натяжения воды её капли стремятся уменьшить площадь своей поверхности, собираясь в сферическую форму.

Лепестки лотоса покрыты микроскопическими выступами, создающими крайне водоотталкивающую поверхность. Кроме того, лист покрыт восковым слоем, который вырабатывается в железах растения^[3]. В результате площадь соприкосновения воды с поверхностью значительно сокращается. Это ослабляет силы сцепления. Капли сохраняют почти идеальную сферическую форму и легко скатываются с поверхности^[1].