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人們知道接觸角和表面張力已經(jīng)很多很多年了，但是很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)卻無(wú)法作出荷葉那樣的表面來(lái)。也就是說(shuō)，人們找不到那么疏水的物質(zhì)，可以是使接觸角象荷葉表面那么大。荷葉表面，有著什么樣的秘密呢？

直到二十世紀(jì)七十年代，因?yàn)閽呙桦娮语@微鏡的使用，人們才開(kāi)始明白荷葉高度疏水的原因。下面是用電子掃描顯微鏡“看”到的荷葉表面。

荷葉表面原來(lái)非常的粗糙！左邊的照片上的標(biāo)度是20微米（微米是千分之一毫米），也就是說(shuō)，荷葉表面布滿了大小在幾微米到十幾微米之間的突起。如果把這些突起繼續(xù)放大，如右邊的圖，每個(gè)突起上還布滿了更小的突起，或者說(shuō)細(xì)毛。荷葉的*疏水性，原來(lái)不僅跟表面疏水性有關(guān)，還跟這種超微結(jié)構(gòu)有關(guān)。

為什么這樣的“粗糙”結(jié)構(gòu)就能產(chǎn)生*的疏水性呢？我們來(lái)看下面的圖：

前面說(shuō)了，接觸角的形成是減小整個(gè)體系總界面能的結(jié)果。對(duì)于一個(gè)疏水的固體表面來(lái)說(shuō)，當(dāng)表面不平有微小突起的時(shí)候，有一些空氣會(huì)被“關(guān)到”水與固體表面之間，水與固體的接觸面積會(huì)大大減小。具體的數(shù)學(xué)推導(dǎo)在這里就省略了，總之，科學(xué)家們可以從物理化學(xué)的角度用數(shù)學(xué)來(lái)證明：當(dāng)疏水表面上有這種微細(xì)突起的時(shí)候，固體表面的接觸角會(huì)大大增加。

當(dāng)接觸角不是特別大的時(shí)候，象*副圖中的草葉上，水滴呈半球形，而半球形是無(wú)法滾動(dòng)的。如果有了這種超微結(jié)構(gòu)，象荷葉表面，接觸角接近180度，水滴接近于球形。而球，可以很自如地滾動(dòng)。即使葉子上有了一些臟的東西，也會(huì)進(jìn)入水中被水帶走。這樣接觸角非常大的表面（通常大于150度），就被稱為“超疏水表面”，而一般的疏水表面只要接觸角大于90度就行了。超疏水表面的特性就在于：水在上面形成球狀滾動(dòng)，同時(shí)帶走上面的污物，這樣的表面就具有了“自清潔”的能力。