תוצא לוטוס – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
מ ←‏עקרונות פעולה: ויקיזציה
שורה 14:
כוחות [[אדהזיה]] פועלים על שכבת ה[[אפידרמיס]] בין הנוזל למשטח העלה, ככול שכוחות אלו יגדלו כך [[שטח]] המגע בין טיפת המים למשטח העלה יגדל. לעומת זאת כוחות [[קוהזיה]] פועלים בתוך הטיפה בין מולקולות המים לבן עצמן, ככול שכוחות אלו יתעצמו הם יצמצמו את שטח המגע בין הנוזל למשטח העלה כך שתיווצר צורת הטיפה זקופה על פני העלה. בשל האופי ה[[הידרופובי]] של משטח העלה כאשר טיפת המים יוצרת מגע עם העלה מאזן הכוחות הוא לטובת ה[[קוהזיה]] בין חלקיקי המים דבר הגורם להגדלת [[זווית מגע|זווית המגע]] ולצמצום שטח המגע בין טיפת המים למשטח העלה. התופעה הזו גוברת בעקבות בועיות האוויר הממלאות את העמקים הנוצרים בין הבליטות ומפחיתות עוד יותר את שטח המגע בין טיפות נוזל לעלים{{הערה|Bhushan, B. Biomimetics inspired surfaces for drag reduction and oleophobicity/philicity. Beilstein journal of nanotechnology 2, 66–84 (2011).}}.
 
צורת טיפת המים על פני השטח תלויה ב[[זווית מגע|זווית המגע]] אשר הינה ה[[זווית]] בין ה[[משיק]] לדופן הנוזל למשטח המצע שמתחת הטיפה. כאשר הטיפה מתפשטת ותופסת שטח נרחב על גבי המצע [[זווית מגע]] אשר קטנה מ-90° אז המצעוהמצע נחשב ל[[הידרופילי]]. לעומת זאת, כאשר הטיפה במצב של צביר אז זווית המגע גדולה מ-90° והמוצקוהמצע הואה[[מוצק]] נחשב ל[[הידרופובי]]. ככל שזווית המגע גבוההגדולה יותר ההידרופוביות גבוההגדולה יותר. לפיכך ניתן להבין כי תכונת ה"נקיון העצמי" תלויה בהיוצרות [[זווית מגע]] גבוהההגדולה ביותר בין פני השטח לנוזל אשר מעידה על סופר הידרופוביות וגורמת לדחיית הנוזל ויצירת טיפה מלוכדת.
 
זווית המגע משקפת את יחסי הכוחותה[[כוח]]ות של האינטראקציה בין המולקולארית בנוזל לבין המשטחהאינטראקציה בין הנוזל למשטח. צמחים שלעליהם מבנה מרוכב כמו הלוטוס יכולים להגיע ל[[זווית מגע]] של 170° כאשר שטח המגע בפועל של טיפת הנוזל עם העלה יהיה 0.6% מפני שטח הטיפה{{הערה|Wong, T.-S. et al. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity. Nature 477, 443–7 (2011).}}.
 
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. לעי\תיםלעיתים ניתן לצפות בתופעה זו גם אצל בעלי חיים כגון [[שפיריות]] ופרפריםו[[פרפר]]ים 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}}.
 
== תאוריה ==