上海交通大学：《力学仿生——启示与探索》课程教学资源（讲课讲稿）2骆曼箬

荷叶效应 骆曼箬，吴静瑶

荷叶效应 骆曼箬，吴静瑶

荷叶的表面结构 目录 2 接触角 CONTENT 3 粗糙度与接触角的关系 4 荷叶拒水能力

1 2 3 4 荷叶的表面结构 接触角 粗糙度与接触角的关系 荷叶拒水能力 目录 CONTENT

荷叶的表面结构 双微观结构

双微观结构 荷叶的表面结构 1

荷叶的表面结构 细胞组成 的乳瘤形成 表面腊晶 的表面微观 体形成的毛 结构 茸纳米结构

荷叶的表面结构 表面腊晶 体形成的毛 茸纳米结构 细胞组成 的乳瘤形成 的表面微观 结构

荷叶的表面结构

荷叶的表面结构

2 接触角

接触角 2

一、液体完全 二、液体形成 三、液体形成 铺展在固体表 水滴，接触角 水体，接触角 面，形成水膜 小于90° 大于90° 8=05 0°<0<90° 90°<0<180

一、液体完全 铺展在固体表 面，形成水膜 二、液体形成 水滴，接触角 小于90° 三、液体形成 水体，接触角 大于90°

3 粗糙度与接触角的关系

粗糙度与接触角的关系 3

将粗糙度γ定义为固体与液体接触 面之间的真实面积与几何面积之 比：：Y=COS0Y/COs6(y≥16≠ 粗糙度 90°) y一粗糙度；0，一 液体在粗糙表 面上的表观接触角；日—液体在理想 光滑平面上的真实接触角

粗糙度

结论 当0>/2时，因为Y≥1，所以0 Y>0当090°时，粗糙度可使接触 角日增大，也就是粗糙度可提高其拒水拒油的能力 2 当0<90°时，粗糙度可使接触角日v变小，使 拒水拒油的能力强者更强，弱者更弱

结论 1 2