연꽃잎은 항상 깨끗함을 유지하고 있습니다
연꽃잎은 항상 깨끗함을 유지하고 있습니다. 비가오면 물방울이 잘 습윤되지 않고 굴러 떨어지죠
이것은 왜 그런가요? 어떤원리에서 그렇게 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.연꽃잎이 항상 깨끗한 이유는 다음과 같습니다:
자체 청소 기능: 연꽃잎은 물방울을 수면 위에 유지하는 표면장력이 높기 때문에 물방울이 잎 위에 머무르는 동안 자연스럽게 먼지나 오염물질이 제거됩니다.
잎 표면 구조: 연꽃잎의 표면 구조는 물방울이 흐르는 방향과 비슷한 방향으로 구성되어 있습니다. 이러한 구조는 물방울이 잎을 따라 이동하면서 먼지나 오염물질을 휩쓸어 내는 역할을 합니다.
기후: 연꽃은 대개 청결한 물에서 자라기 때문에, 물의 품질에 따라 잎이 깨끗한 상태를 유지할 수 있습니다. 또한, 연꽃은 대개 청명한 날씨에 피어서 비가 내리지 않는 경우가 많아, 비로 인한 오염도 적습니다.
자가 방어 기능: 연꽃잎은 표면에 있던 먼지나 오염물질이 제거되고 나면, 잎 자체에서 방어 기능을 발휘합니다. 잎은 세포 질감이 단단하고, 표면에 적은 물방울이 있기 때문에 바이러스나 세균 등이 잎에 붙지 않고, 자연적으로 방어 기능을 강화합니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
연꽃에 물이 떨어져도 스며들거나 퍼지지 않게 밀쳐내는 물질표면의 성질을 소수성이라 합니다.
이는 이미 연꽃잎이나 나비날개의 미세구조 같은 자연 구조의 비결을 흉내내어 물기를 떨궈내는 물질을 만드는 여러 응용 기법이 활용 되오고 있습니다.
추가적으로 물보다 표면장력이 약해 더 쉽게 퍼지는 기름까지도 표면에 붙지 않게 밀쳐내는 응용 기법도 개발되고 있다는데요. 연꽃의 활용도는 참 높을것 같습니다.
감사합니다.
연꽃잎이나 다른 일부 식물 잎사귀들이 물방울이 잘 떨어지도록 하는 이유는 주로 두 가지입니다.
첫째, 연꽃잎 등의 식물 잎사귀는 표면이 지방질로 덮여 있습니다. 이러한 지방질 층은 물과 같은 극성분자와 반대되는 비극성분자인 기름과 상호작용하며, 물방울이 잎사귀 표면에서 굴러 떨어지도록 합니다.
둘째, 연꽃잎 등의 식물 잎사귀는 곡면형 모양을 띠고 있습니다. 이러한 형태는 물방울이 잎사귀 위에 더 이상 머무르지 않도록 하며, 그대신 물방울이 잎사귀 표면에서 떨어지도록 유도합니다.
이와 같은 성질은 "자외선 미생물 검출기"나 "자기세척재료" 등의 기술 개발에서 활용될 수 있습니다. 또한, 위생용품이나 의료용품에서도 물방울이 적게 남도록 하는 기술 등에 적용될 수 있습니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 연잎이 물을 흡수하지 않고 흘려보내는 현상을 과학용어로 연잎효과라고 합니다. 연잎이 이런 발수특징을 보이는 이유는 연잎 표면에 있는 아주 작은, 수많은 돌기들 때문입니다. 연잎 표면을 현미경으로 관찰해보면 미세한 돌기들이 빼곡히 자리잡고 있는 것을 볼 수 있는데요. 이런 돌기들의 크기는 아주 작아 지름이 1나노미터 정도라고 하네요. (1나노미터는 10억분의 1미터랍니다.) 이렇게 연잎은 작은 돌기들로 빼곡하게 채워져 있기 때문에 이 위에 떨어진 물방울들은 표면장력으로 인해 퍼지지 않고 둥근 물방울 형태를 유지하게 됩니다. 게다가 이 돌기들은 물을 싫어하는 일종의 왁스 성분을 가지고 있기 때문에 물방울들이 쉽게 아래로 굴러 떨어지게 되는 것이라고합니다.
출처 : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=0323lena&logNo=220943794643
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
연꽃잎의 표면은 물방울이 고이는 특별한 구조를 가지고 있습니다. 이 구조를 '하이드로파일'이라고 부릅니다. 하이드로파일은 식물의 표면에 있는 미세한 돌기나 털과 같은 것들로 물방울이 맺히고 흐르지 않게 해주는 역할을 합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
연꽃잎의 표면이 물방울을 잘 밀어내는 현상은 '슈퍼하이드로포비틱(Superhydrophobic)' 현상으로 알려져 있습니다. 이는 연꽃잎의 표면 구조와 표면에 분포한 특수한 성분들로 인해 발생합니다.
연꽃잎의 표면 구조는 작은 소포자들과 함께 주름진 모양으로 이루어져 있습니다. 이 구조는 표면적을 최소화하고, 물과 같은 액체를 떨어뜨리고 밀어내는 물리학적인 원리인 '카산드라(Cassie) 상태를 유지합니다.
또한 연꽃잎의 표면에는 지방과 같은 유기성분이 포함되어 있습니다. 이러한 유기성분은 물과 같은 극성 물질과는 상호작용하지 않는 성질을 가지고 있어, 물방울이 표면에서 효율적으로 떨어지도록 합니다.
따라서, 비가 오면 연꽃잎의 표면 구조와 표면 성분들로 인해 물방울이 잘 밀려났다가 떨어지는 것입니다. 이러한 연꽃잎의 특성은 기술 분야에서도 활용될 수 있어, 슈퍼하이드로포비틱 표면을 만들어 내는 연구가 진행되고 있습니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
넓게 퍼져 있고 중앙에 모아지는 홈들의 구조가 아니므로 물방울이 아래로 잘 떨어지게 됩니다. 이 과정에서 항상 깨끗함을 유지할 수도 있는 것입니다.
안녕하세요. 선요섭 과학전문가입니다.
연잎은 독특한 표면 구조오 인해 소수성 또는 발수성이 있습니다. 연잎의 표면은 거칠고 고르지 않은 표면을 만드는 미세한 요철과 밀랍 물질로 덮여 있습니다. 물방울이 이 표면과 접촉하면 퍼지지 않고 범프 위에 있는 구형 물방울을 형성합니다. 이는 물의 표면 장력과 연잎의 미세한 구조가 결합되었기 때문입니다.
또한 연잎은 동일한 고유한 표면 구조로 인해 스스로 청소할 수 있습니다. 물방울이 잎에서 굴러 떨어질 때 표면의 흙, 먼지 또는 부스러기를 집어 들고 옮김니다. 이것은 '로터스 효과'로 알려져 있으며 자가 세척 및 발수 소재를 개발하기 위해 과학자들에 의해 연구되었습니다.
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.
초소수성은 표면이 매우 큰 소수성을 지녀서 물에 젖기 힘든 현상을 뜻합니다.
연꽃잎의 표면을 현미경으로 보면 매끄러워 보이는 표면 아래 미세한 크기의 돌기가 돋아나 있는데 이 미세한 요철구조 사이사이에 공기가 들어가 일반적인 소수성 표면보다 훨씬 강력한 소수성을 형성하게 됩니다.