Biomīmikrijas piemērs. Lotosa efekts - virsma ar "nanodaļiņām"

1.„Lotosa efekts” dabā:

Lotosa auga lapām ir izcila īpašība – saglabāt savas lapas īpaši tīras pat tad, ja dabiskā vide ir netīra, duļķaina. Kā tas var būt? Šī unikālā īpašība saistās ar to, ka lotosa lapas ir superhidrofobiskas, proti, tām piemīt spēja pilnīgi neuzņemt ūdeni – ūdens pilieni nokrīt uz no lapas virsmas un tajā brīdī novāc kopā visus netīrumus no lapas.

2.„Lotosa efekta” darbības princips:

Lotosa lapu virsma nav gluda, bet strukturētā no kārpainās epidermas (ārējais šūnu slānis), kura ir apmēram no 20 līdz 30 mikronu lielu intervālu. Turklāt lapu slānis ir pārklāts ar smalkiem vaska kristāliem, kuri ir ūdensnecaurlaidīgi. Šie divi elementi veido lotosa lapām pārsteidzošas īpašības – atdalīt no virsmas, piem., lietus pilienus.1

Sakarā ar lotosa lapu augsto virsmas spraigumu, ūdens pilieniem ir tendence samazināt virsmu, tādejādi veidojot lodveida formas. Mitrināšanas pakāpe ir atkarīga no virsmas struktūras un šķidruma pilienu spraiguma ar virsmu. Lotosa lapas ir pārklātas ar mikroskopiskām izcilnīšiem vai "nanodaļiņām" (1. attēls), turklāt lapa ir klāta ar vaska kārtiņu, ko izdala augu dziedzeri.

Lotosa efekta darbības princips attiecas uz bioloģisko sistēmu - mijiedarbību starp dzīvajiem organismiem un to vidi. Vienkāršojot komplekso lotosa efekta sistēmu, to var attēlot kā bioloģisku un fizikālu procesu secīgu darbību (2. attēls).…