תוצא לוטוס – הבדלי גרסאות

התכונה יוצאת הדופן של סופר-[[הידרופוביות|ההידרופביות]] של צמח הלוטוס מאופיינת על ידי שכבת ה[[אפידרמיס]] ההידרופובית אשר מורכבת ממבנה גיאומטריגאומטרי מרוכב של בליטות [[מטר|מיקרומטריות]] של תאי [[אפיתל]] ועל פניהן מבנים דמוי שעריות בגודל [[נאנומטר|ננומטרי]] העשויות משרשראות של [[פחמימנים]] אשר מרכיבים את השעווה האפיקוטיקולרית (נמצאת בשכבה החיצונית ביותר של העלה) שמונעת אובדן לחות מהצמח{{הערה|Bhushan, P. B. & Jung, Y. C. Lotus Effect : Surfaces with Roughness- y y Self-Cleaning g Induced Superhydrophobicity , and Low Adhesion Prof Bharat Bhushan Biomimetics- examples from nature.}}.

לתוצא זה ישנה חשיבות רבה להגנת הצמחים מפני פתוגנים כמו פטריות או אצות בשל הניקוי העצמי. בנוסף לכך, נמנע זיהום של האזורים החשופים לאור בעת ביצוע [[פוטוסינתזה]] החיונית להישרדותם. לעיתיםלעי\תים ניתן לצפות בתופעה זו גם אצל בעלי חיים כגון שפיריות ופרפרים אשר מבחינה אבולוציונית מאפשרת לחלקי גופם להישאר נקיים על אף שהם אינם מסוגלים להתנקות בעצמם{{הערה|Tsikou, D. et al. Cessation of photosynthesis in Lotus japonicus leaves leads to reprogramming of nodule metabolism. Journal of experimental botany 64, 1317–32 (2013).}}{{הערה|שם=ציטוט1}}.

''γ_SV'' הוא אנרגיתאנרגיית פני השטח בממשק והמצע לגז

''γ_SL'' הוא אנרגיתאנרגיית פני השטח בממשק המצע לנוזל

''γ'' הוא אנרגיתאנרגיית פני השטח בממשק הנוזל לגז

משוואת יאנג מסתמכת על כך שהמשטח המוצק קשיח ושטוח לחלוטין, אך המציאות היא שמשטחים הם אינם אידאלים, ולמעשה יכולים להיות מחוספסים ולא הומוגנים. משטח הרטבה הומוגני מתקיים כאשר הרכסים המיקרומטרים זהים ומתפרשים באופן אחיד על פני אותו המשטח והנוזל ממלא את החריצים הנוצרים. משטח הרטבה לא הומוגני מתקיים כאשר הרכסים אינם זהים ואחידים, כתוצאה מכך הנוזל לא חודר לכל החריצים ונוצרים כיסי אוויר. במשטחים הידרופוביים, המבנים המיקרומטרים וכיסי האוויר הנוצרים ביניהם גורמים לערכי זווית המגע לעלות ולטיפות הנוזל להיות ניידות יותר, כלומר, פחות צמודות אל המשטח. מכאן שהמבנה הגיאומטריהגאומטרי משנה את הנטייה ההידרופובית של פני השטח{{הערה|Tadmor, R. Line energy and the relation between advancing, receding, and young contact angles. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 20, 7659–64 (2004).}}{{הערה|Gennes, D. statics and dynamics. 57, (1985).}}.

חומרים סופר הידרופילים הפוכים בתכונותיהם מחומרים סופר הידרופוביים. הם מסיסים במים ואף מושכים אותם אליהם באמצעות ספיחה בתופעה אשר נקראיתנקראת [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%99%D7%92%D7%A8%D7%95%D7%A1%D7%A7%D7%95%D7%A4%D7%99%D7%95%D7%AA היגרוסקופיה]. כאשר טיפות מים נמצאות על משטח הידרופילי הן מתפשטות ומשתטחות עליו לחלוטין ליצירת זווית המגע הנמוכה ביותר האפשרית{{הערה|Drelich, J., Chibowski, E., Meng, D. D. & Terpilowski, K. Hydrophilic and superhydrophilic surfaces and materials. Soft Matter 7, 9804 (2011).}}.

טכנולוגיה זו מתבססת על תכונה הפוכה מתוצא הלוטוס, כלומר סופר-הידרופיליות. חלונות הזכוכית מורכבים מחומר פוטו-קטליטי אשר עובר אקטיבציה על ידי חשיפה ל- UV באור יום. החומר הפעיל מפרק לכלוך לחלקיקים קטנים שיושבים על פני השטח. בנוסף, החלונות מצופים בשכבה ננומטרית דקה המעודדת את המים להיצמד אל פני השטח וליצור משטח נוזלי אחיד אשר נשטף בעזרת כוח הכבידה ואוסף את הלכלוך המפורק. היתרונות של חלונות אלה בולטים במיוחד כאשר הם נשטפים בכמויות מים גדולות או כאשר הם מותקנים באזורים גיאוגרפיםגאוגרפים בהם ישנם גשמים רבים.