Ефект на лотос - биологија
Кога Ефект на лотос, исто така Ефект на лотос, е термин што се користи за да се опише слабата влажливост на површината, како што може да се забележи кај растението лотос. Водата тече во капки и ги зема сите честички од нечистотија со себе на површината. Ова се должи на сложената микроскопска и наноскопска архитектура на површината, со што се минимизира адхезијата на честичките од нечистотија.
Способноста за самочистење на микро-наноструктурираните површини кои одбиваат вода е откриена во 70-тите години на минатиот век и е пренесена на биомиметичко-техничките производи од средината на 1990-тите. Овие се обележани со бренд име Lotus-Effekt.
Принцип на работа
Поради нивната голема површинска напнатост, капките вода имаат тенденција да ја минимизираат нивната површина и затоа се обидуваат да постигнат сферична форма. Кога ќе дојде во контакт со друга површина, дејствуваат лепило (сили на лепење на површината), така што ќе се случи истото. Во зависност од природата на површината и површинскиот напон на течноста, може да се појави целосно (ширење) или нецелосно навлажнување.
Причината за самочистење лежи во хидрофобна (водоотпорна) двојна структура на површината. Ова ја намалува површината на контакт, а со тоа и адхезивната сила помеѓу површината и честичките и капките вода што лежат на неа толку многу што се случува самочистење. Оваа двојна структура е формирана од епидермисот со карактеристична форма, чиј најоддалечен слој се нарекува кутикула и восоци на неа. Епидермисот на растението лотос формира папили високи околу 10-20 микрометри и оддалечени 10-15 микрометри, на кои т.н. епикутикуларни восоци се поддржани. Овие депонирани восоци се хидрофобни и го формираат вториот дел од двојната структура. Ова значи дека водата веќе нема можност да влегува во просторите помеѓу површината на листот, со резултат дека површината за контакт помеѓу водата и површината е драстично намалена.
Биолошката важност на лотосовиот ефект за растението лежи во заштитата од колонизација од микроорганизми, патогени или микроби, на пример, спори на габи или од раст со алги. Ова важи и на сличен начин за животни како што се пеперутки, вилински коњчиња и други инсекти: тие не можат да стигнат до секој дел од нивното тело со чистење на нозете, и сè е поповолно ако влагата и нечистотијата се истурат независно. Друг позитивен ефект на самочистење е спречување на валкање, што може да ја намали појавата на светлина, а со тоа и фотосинтезата и да ги блокира стомаците.
Технички апликации
Површините за самочистење имаат поголемо техничко и економско значење. Овој посакуван имот преку суперхидрофобични микро и нано-структурирани површини е чисто физичко-хемиски феномен и може биомиметички да се пренесе на техничките површини. Сега има околу 600.000 згради опремени со површини на Лотус само со овој производ.
Способноста за самочистење на наноструктурирани површини кои одбиваат вода, беше откриена во 1970-тите од Вилхелм Бартлот. Во однос на техничката настава за спроведување на ефектот на самочистење, Барллот поднесе барање за меѓународна заштита на патенти. Понатаму, производите што се враќаат на техничката настава развиена од Барллот за спроведување на ефектот на самочистење се меѓународно заштитени со брендовите „Lotus-Effect“ и „Lotus-Effect“. Ексклузивен сопственик на марка е Sto AG во Штилинген, производител на фасадни бои „Lotusan“, [2] што Sto AG го лансираше во 1999 година како прв комерцијален производ во спроведувањето на наставата на Barthlott.
Понатамошни области на примена се очила за самочистење врз основа на принципот на растението лотос од Ferro GmbH, кои се користат, на пример, на камерите за патарина на федералните автопати во Германија. Degussa AG разви прототипови на пластика и спрејови.
Во рекламирањето, таканаречените „лесни за чистење“ површини понекогаш намерно се мешаат со површини за самочистење врз основа на принципот лотос.
Швајцарските компании HeiQ Materials AG и Schoeller Textil AG развија текстил што го отстранува нечистотијата под брендовите „Barrier by HeiQ“ и „NanoSphere“. Во октомври 2005 година, тестовите на Институтот за истражување Хоенштајн покажаа дека облеката од опсегот НаноСфера едноставно се испушта, дури и откако ќе се измијат неколку пати, сосови од домати, кафе и црвено вино. [3] Постои уште една можна употреба за теми за самочистење, церади и едра, кои инаку брзо се валкаат и тешко се чистат.
Суперхидрофобните површини овозможуваат развој на костими за капење што не се навлажни и трупови на брод што подобро се лизгаат. Костимите за капење веќе се користеа на меѓународни турнири и беа забранети повторно од 2010 година, бидејќи значително ги подобруваа времињата на пливачите. [4]