1, 연꽃 방수 자체 청소 기능 및 이유
연꽃 효과는 연꽃의 자체 청소 현상을 말합니다. 1970 년대 본 대학 식물학자인 Barttelot는 매끄러운 잎의 표면에 먼지가 있고 현미경으로 관찰하려면 청소해야하며 연잎과 같은 방수 잎의 표면은 항상 깨끗하다는 것을 발견했습니다. 연잎 표면의 특수 구조에 자정 기능이 있다는 것을 발견한 것입니다. 연꽃은 예로부터 순결의 상징이었기 때문에 이 자정 기능을 '연꽃 효과'라고도 합니다.
연꽃 효과는 주로 연잎 표면의 초소수성과 자가 세정 기능을 말합니다. 연잎의 표면은 소수성이고 흡수성이 없기 때문에 칼날에 떨어지는 빗물은 표면 장력의 작용, 즉 물과 칼날 사이의 접촉각이 150도보다 커지고 칼날이 약간 기울어지면 물방울이 칼날에서 굴러 떨어집니다. 따라서 폭우가 내린 후에도 연잎의 표면은 항상 건조한 상태를 유지할 수 있으며, 구르는 물방울은 우연히 일부 먼지와 슬러지 입자를 제거하여 자체 청소 효과를 얻을 수 있으며, 이는 연꽃이 항상 깨끗한 이유이기도합니다.
바텔로트는 현미경으로 연잎 표면에 솜털 층과 작은 왁스 입자가 있다는 것을 발견했습니다. 이 작은 나노 크기의 입자에 있는 물은 연잎 표면에서 다른 방향으로 퍼지지 않고 구를 형성하는데, 이것이 바로 우리가 연잎 위에서 굴러가는 비나 이슬이며, 이 구르는 물방울이 잎 표면의 먼지를 씻어내어 잎 표면을 깨끗하게 하는 것입니다.
연꽃 효과는 매우 효율적입니다. 과학자들은 연잎의 표면을 모방하여 나노 자가 세척 의류와 건축용 코팅제를 발명했습니다. 약간의 물만 있으면 옷과 건물 표면을 자동으로 청소할 수 있는 물방울이 형성됩니다.
생체공학 복합소재는 연잎처럼 스스로 청소하는 성질을 가지고 있어 로터스 효과라고 불립니다.
연잎 표면이 물방울에 달라붙지 않는다는 사실은 잘 알려져 있고 널리 알려져 있습니다. 그러나 이러한 표면은 더러워지기도 매우 어렵다는 사실을 간과하는 경우가 많습니다.
매끄러운 표면에서 더러운 입자는 물방울과 함께 움직일 뿐이며 물방울이 구르면서 생긴 거친 표면에 달라붙어 씻겨 내려갑니다. 이 관계는 최근에야 발견되어 실험적으로 확인되었습니다.
이 현상은 아시아 문화권에서 순결의 상징으로 여겨지는 연꽃의 커다란 방패 모양의 잎에서 자주 볼 수 있기 때문에 '연꽃 효과'라고 불립니다.
연꽃 잎에 물방울이 굴러다니면 모든 먼지 입자를 빨아들여 잎에서 멀리 떨어뜨립니다. "연꽃 효과"의 원리는 매우 효과적이어서 물방울과 먼지 입자가 "황폐화된" 잎에 달라붙지 않습니다.
특수한 표면 구조와 왁스 생성 기능 덕분에 연잎은 다른 자연 현상에 거의 영향을 받지 않습니다. 이는 환경 화학 물질의 영향과 같은 자연의 영향에 대한 인간의 반응과는 매우 다릅니다.
현재 널리 사용되고 있는 계면활성제에 속하는 화학물질은 식물의 유효 영양소를 유지하기 위해 전 세계적으로 식물성 제제에 널리 사용되고 있습니다. 이러한 활성제는 왁스 결정의 완벽한 구조를 파괴할 뿐만 아니라 잎이 물에 젖기 쉽게 만듭니다. 결과적으로 식물의 더러운 물질은 더 이상 완전히 제거되지 않고 바람직하지 않은 환경에서 포자, 곰팡이 또는 박테리아와 같이 식물을 감염시킬 수있는 미생물에 감염됩니다.
연잎 효과는 순전히 물리적, 화학적 원리에 기반하기 때문에 인공 방오 표면을 만드는 데 사용할 수 있는 매우 효과적인 생물학적 모델링 시스템을 설명합니다.
직물의 외부 표면, 지붕, 자동 페인트 분무기 등 이러한 적용이 필요한 분야와 영역은 매우 많습니다. 이러한 분야에서 셀프 클리닝 기능을 실현할 수 있다면 분명히 많은 이점과 청소 비용 절감 효과가 있을 것입니다. 산업 협력 측면에서 연잎 효과를 실용적인 기술 응용으로 전환하기 위한 노력이 이루어지고 있습니다. 시간이 다소 걸리겠지만 조만간 실용적인 제품이 시장에 출시될 것입니다.