A lótusz-effektus

2019. december 6.
Nehéz lenne elképzelni, ahogy egy lótuszvirág vagy egy fűszál beáll a zuhany alá, és szappanozni kezdi magát, majd gondosan megtörülközik, ügyelve a hajlatok szárazra törlésére - ez már csak anatómiai okokból is nyilvánvalóan teljes képtelenség. Mégis, ha egyszer közelről megfigyelne egy ilyen növényt, észrevehetné, hogy a levélfelülete teljesen tiszta, pormentes, és ha vizet önt rá, szinte teljesen száraz marad: a nedvesség apró cseppekben lepereg róla.

Ha arra gondolt, hogy ez a jelenség lehet a Lotus Cleaning névadója és a termékek ihletője, akkor jól tippelt: ugyanezen az elven működnek a mi termékeink is.  Na de mégis hogyan?

Ahhoz, hogy megérthessük a lótusz-effektust, még sokkal közelebbről kell megnéznünk a lótuszvirág levelét, mint az előbb – ez már a nanotechnológia és a parányok birodalma. Fizika is lesz a dologban, de ne ijedjen meg, nem lesz bonyolult és nem fogunk képleteket írni. (Ha valakit mélyebben érdekel a téma, természetesen minden szükséges képletet megtalálhat a könyvekben vagy az interneten.)

Mit mutat a mikroszkóp?
Ha otthon mikroszkóp alatt megvizsgálna egy ilyen öntisztuló növényt, valamilyen hasonló képet látna:

A felületen található kis kiemelkedések (5-10 mikrométer magasak - egy átlagos hajszál 70 mikrométer vastag) éppen olyan távolságban (10-15 mikrométer) vannak egymástól, hogy a rákerülő porszemek és más szennyeződések ne férjenek be közéjük. Így – mivel az érintkezési felület egészen minimális – nem is képesek megtapadni a levélen.

Ha ezután hajnalban lecsapódik a pára, vagy az eső kezd el esni, a vízcseppek szintén nem képesek szétterülni a növény felületén, hanem gömb formában gyűlnek össze, és csak a csepp felületének 2-4%-a érintkezik a levéllel.

Felületi feszültség – az öntisztulás fizikája
Ennek oka a vízcsepp viszonylag nagy felületi feszültsége. Ha nem rémlik már fizikaóráról, semmi gond, mindjárt elmagyarázzuk.

Más anyagokkal érintkezve a víz felületén megnő a feszültség: a vízmolekulák ugyanis sokkal nagyobb vonzóerőt gyakorolnak egymásra, mint a körülöttük levő, ritkásabban elhelyezkedő gőz és gázrészecskék. Ezért ha egy, a vízcsepp szélén elhelyezkedő molekulára ható erőket összegezzük, azt fogjuk kapni, hogy a többi vízmolekula felé fog irányulni az eredő erő.

Mi történik ilyenkor?  A lehető legkisebb felületű térbeli alak a gömb. A molekulák közötti kohéziós (összetartó) erők hatására a vízcsepp is ezt a formát fogja felvenni, hacsak valami meg nem akadályozza ebben, például egy szilárd felület, amire ráesik.

A különféle vízzel érintkező anyagok más és más adhéziós (tapadási) jellemzőkkel bírnak, azaz más - más mértékben tapasztják magukhoz a kohéziós erő ellenében a vizet.  A kohéziós és az adhéziós erők arányán múlik, hogy a víz (vagy más folyadék) mennyire terül szét egy adott felületen, azaz nedvesít –e, vagy sem.

Ezt a picit csúnya nevű és Θ jelű nedvesítési peremszöggel jellemezzük. Ezzel kapcsolatban annyit kell megjegyezni, hogyha a peremszög kisebb, mint 90o, akkor részleges nedvesítésről, ha pedig nagyobb, akkor részleges nem nedvesítésről beszélhetünk – az ábrán látható, hogy néz ki a csepp az első, illetve a második esetben.

Térjünk vissza a lótuszhoz

A kis dudoroknak köszönhetően a lótusz levelének nedvesítési peremszöge körülbelül 160o lesz, ez azt jelenti, hogy a vízcsepp szinte tökéletesen megőrzi gömb alakját – ezért lesz olyan kicsi az érintkezési felület. Ha kellően nagy vízcsepp gyűlik össze, inkább előbb, mint utóbb, engedni fog a gravitációnak – a vízcsepp lecsorog a levélről, magával sodorva az alig tapadó porszemeket, algákat, gombaspórákat.

Ezt a jelenséget nevezik lótusz-effektusnak. Az 1970-es években fedezték fel, a pontos magyarázat viszont csak az 1990-es évekre született meg, azóta tudjuk, hogy nem biztos, hogy a legsimább felület a legkönnyebben tisztántartható.

A lótusz-hatásnak köszönhetően képes sok növény (és néhány rovar) harmatcseppel tisztálkodni. A lótusz-hatásnak és persze a szépségének köszönhetően válhatott a lótusz a költők, a keleti vallások és a filozófusok legkedvesebb virágjává, a tisztaság és a megújulás szimbólumává, és pontosan ezért választottuk mi is névadónknak.

Ha azt szeretné, hogy autója is öntisztuló legyen, akár egy lótuszvirág, azaz szeretne úgy spórolni a kocsimosáson, hogy a jármű tisztább legyen, mint valaha volt, nézzen körül a Lotus webáruház nanotechnológiás takarítóeszközei között! Ha pedig még több időt spórolna, és inkább minket bízna meg egy vízmentes, csúcstechnológiájú autómosással, ide kattintson!

Kapcsolódó bejegyzések

Ingyenes Szállítás

LOTUS Cleaning csomagod 20.000 Ft feletti vásárlás esetén ingyen szállítjuk házhoz

RÓLUNK

Információk

KÜLFÖLDI PARTNEREINK

Európában

100% elégedettségi garancia

Ha nem vagy elégedett az eredménnyel, kérdés nélkül visszafizetjük a termék árát!