Таємниця самоочищення лотоса
Велика Епоха
У своїй статті в американському науковому журналі Physical Review, асистент професора кафедри механіки і матеріалів Університету Дюка — Чуань-Хуа Чень і випускник Джонатан Б. Борейко вважають, що секрет квітки — у тонких коливаннях і унікальній поверхневій структурі лотоса.
«Перед нами постала цікава проблема — крапельки води, які падають на лист, легко скочуються, у той час як конденсат, що накопичується всередині затишних куточків листа і тріщин, є липким і залишається спійманим у пастку», — сказав Борейко.
Дослідники зробили відеозйомку листа лотоса, що спирався на верхню частину дешевого гучномовця на низькій частоті. Вони охолодили лист, щоб дозволити крапелькам сформуватися на поверхні. Як тільки вони включили гучномовець, що вібрував приблизно з частотою 100 герц в секунду, липкі крапельки на листі впали вниз.
Дослідники пояснили, що поверхнева структура листа водовідштовхувальна. Вона покрита крихітними нерегулярними виступами, колосоподібними з ще більш крихітними волосками. Коли краплина води опиняється на такій поверхні, вона спирається тільки на кінці крихітних волосків. Капелька тримається повітряними подушечками знизу, і, в кінцевому рахунку, скочується з листа.
«Це вирішує давню загадку, — пише Чень. — Люди помітили, що кожну ніч на листі лотоса формується ущільнення. Коли вранці вони повертаються — вода пішла, і лист сухий». Він відтворив у лабораторії те, що трапляється кожен день у природі, сповненій тонких коливань, особливо лотос, що має велике листя, поверх довгих і струнких стебел.
Чень запропонував застосувати отримані дані при покритті труб конденсатора, що використовується при передачі високої температури на електростанціях. Із водовідштовхувальною здатністю буде менше опору в трубах і більше потоку та ефективності.
«Ми показали фізику супергідрофобності антироси, здатність водовідштовхувальних матеріалів, які будуть застосовані на практиці, — вважає Чень. — Ці матеріали будуть використовуватися у вологих або холодних навколишніх середовищах, де ущільнення трапляється природно. Отримані нами дані вказують на новий напрям у розвитку водовідштовхувальних матеріалів, які будуть витримувати умови навколишнього середовища і будуть мати велике розмаїття технічних застосувань, включаючи нелипкий текстиль, оптику, яка самоочищується, і корпуси, що скорочують опір».
Дослідження Ченя підтримано Pratt School of Engineering Університету Дюка.
________________________________________
* Про любов до лотоса
На суші, на воді, у траві, на дереві — всюди квітів є багато всяких, які гідні милування. В епоху Цзінь жив Тао Юаньмін — поет, який полюбив одну лише хризантему. З династії ж Тан і аж до наших днів любов людей сильніш за все — до півонії.
А я так люблю один тільки лотос — за те, що із бруду виходить, але ним аж ніяк не забруднюється, і, брижами чистими омитий, вередливих примх він не знає. Наскрізний всередині, зовні прямий... Не розповзається і не розгалужується. І запах від нього чим далі, тим чистіший ...
Він стрункий і високий, він чисто так росте. Це задоволення — милуватися ним на відстані, але бавитися з ним, як з вульгарною іграшкою, аж ніяк не можна.
І ось я так скажу:
«Хризантема серед квітів — то відлюдник, світ зневажила. А півонія серед квітів — то багач, вельможа заможна. Лотос — він серед квітів — лицар честі, благородна людина. Так! Так! Любов'ю до хризантеми, з тих часів, як Тао вже немає, прославлений був рідко хто. Любов'ю до лотоса живе зі мною разом який поет?
Любов до півонії підійде до поета з натовпу».
Хелена Чжу. Велика Епоха