Lotus effekti nima?

Sizni ko'rib juda xursandman, Lykkers! Lotus barglari loyqa suvda o'sganda ham nega doim toza ko'rinishini hech o'ylab ko'rganmisiz?

Bu ajoyib xususiyat Lotus effekti sifatida tanilgan, bu o'simlikning axloqsizlik va ifloslantiruvchi moddalardan xoli bo'lishiga yordam beradigan tabiiy o'zini o'zi tozalash mexanizmi.

Olimlar o'nlab yillar davomida lotus barglarini o'rganib, ularning noyob yuzasi suvni qanday qaytarishi va chang zarralarini qanday olib ketishini tushunishdi. Ushbu kashfiyotlar arxitektura, ishlab chiqarish va ekologik toza materiallar kabi sohalarda innovatsion qo'llanmalarga ilhom berdi.

Bu hodisa shunchalik ta'sirliki, tadqiqotchilar buning uchun maxsus atamani o'ylab topishdi: "Lotus effekti". Oddiy barg to'kiladigan suvga o'xshab ko'rinadigan narsa aslida kimyo va mikroskopik tuzilmalarni birlashtirgan murakkab tabiiy dizayndir. Bugungi kunda bu kashfiyot o'zini o'zi tozalaydigan bo'yoqlardan tortib ekologik toza dekorativ materiallargacha bo'lgan mahsulotlarga ta'sir ko'rsatmoqda.

Barg yuzasida yashiringan sir

Bir qarashda, lotus bargi silliq ko'rinadi. Biroq, mikroskop ostida butunlay boshqacha manzara ko'rinadi. Sirt bargning tashqi hujayralari tomonidan hosil bo'lgan mayda o'simtalar bilan qoplangan. Bu mikroskopik tuberkulyozlarning ustida murakkablikning yana bir qatlami yotadi: mayda mum kristallari.

Bu ikki tomonlama tuzilish bargni g'ayrioddiy qiladi. Mumning o'zi suvni qaytaradi, ammo mikroskopik pürüzlülük bu ta'sirni kuchaytiradi. Suv sirt bo'ylab tarqalish o'rniga deyarli sharsimon tomchilarga to'planadi. Olimlar bunday sirtlarni "superhidrofobik" deb ta'riflashadi, ya'ni ular suvni haddan tashqari darajada qaytaradi.

Oddiy suvga chidamli materiallardan farqli o'laroq, superhidrofobik sirtlar tomchilarning sirt bilan to'liq aloqa qilish o'rniga mikroskopik havo cho'ntaklari ustida turishiga imkon beradi. Natijada, suv bargga zo'rg'a tegadi va hatto eng kichik qiyalik yoki shamol bilan ham erkin harakatlana oladi.

Nima uchun suv tabiatning tozalash vositasiga aylanadi

O'z-o'zini tozalash jarayoni yomg'ir tomchilari yoki shudring lotus bargiga tushganda boshlanadi. Tomchilar deyarli mukammal yumaloq bo'lib qolganligi sababli, ular sirt bo'ylab osongina dumalab ketishi mumkin. Ular harakatlanayotganda, bu tomchilar chang zarralari, gulchang donalari, qo'ziqorin sporalari va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni to'playdi.

Kir bargning o'ziga qaraganda suvga ko'proq yopishadi. Oxir-oqibat, tomchi dumalab ketadi va o'zi bilan birga chiqindilarni olib ketadi.

Bu jarayon juda samarali. Hatto loyqa muhitda o'sadigan barglar ham hayratlanarli darajada toza bo'lib qoladi, chunki namlik mavjud bo'lganda axloqsizlik zarralari doimiy ravishda olib tashlanadi. O'simlik uchun tozalik shunchaki kosmetik emas. Toza sirt quyosh nurining fotosintetik to'qimalarga samaraliroq yetib borishiga imkon beradi. Shuningdek, u bargga zarar etkazishi mumkin bo'lgan mikroorganizmlarning to'planishini kamaytiradi.

Lotus effekti faqat Lotus o'simliklariga xos emas

"Lotus effekti" atamasi mashhur bo'lgan bo'lsa-da, tadqiqotchilar lotus o'simliklari bu qobiliyatga ega bo'lgan yagona tur emasligini ta'kidlaydilar. Germaniyadagi Darmshtadt Texnik Universitetining o'simlik materiallari bo'yicha mutaxassisi Niko Brunsning so'zlariga ko'ra, shunga o'xshash tamoyillarni turli o'simlik turlarida topish mumkin. Ba'zi barglarda suv o'tkazmaydigan xususiyatlarni yaratadigan mum qoplamalari va mikroskopik sirt teksturalarining o'xshash kombinatsiyalari mavjud.

Lotus bu hodisaning ramziga aylandi, chunki uning ishlashi ayniqsa ajoyib va ​​gul uzoq vaqtdan beri ko'plab Osiyo madaniyatlarida poklik bilan bog'liq bo'lib kelgan. Bu nom kontseptsiyaga jamoatchilik e'tiborini jalb qilishga yordam berdi va ko'plab tijorat maqsadlarida qo'llanilishiga ilhom berdi.

Botanika kashfiyotidan kundalik texnologiyalargacha

Olimlar lotus barglari qanday ishlashini tushunganlaridan so'ng, muhandislar bu effektni takrorlash yo'llarini izlay boshladilar. Eng qadimgi qo'llanilishlardan biri o'z-o'zini tozalaydigan tashqi bo'yoq edi. Bu qoplamalar yomg'ir suvining bino yuzalaridan axloqsizlikni olib tashlashini rag'batlantiradigan mikroskopik teksturalar bilan ishlab chiqilgan. Vaqt o'tishi bilan axloqsizlik to'plash o'rniga, devorlar kamroq parvarish bilan toza bo'lib qolishi mumkin.

Xuddi shu kontseptsiya shisha yuzalar, quyosh panellari va avtomobil old oynalari uchun ham o'rganilgan. Nazariy jihatdan, yomg'ir suvi chang va axlatni tozalashga yordam beradi, ko'rinishni yaxshilaydi va tozalash talablarini kamaytiradi.

Biroq, o'simliklar va ishlab chiqarilgan materiallar o'rtasida muhim farq bor. Lotus bargi o'sib borishi bilan o'z yuzasini doimiy ravishda qayta tiklay oladi. Sintetik qoplamalar oxir-oqibat ob-havo, aşınma va atrof-muhit ta'siridan aşınmaya uchraydi. Uzoq muddatli ishlashni saqlab qolish tadqiqotchilar uchun asosiy muammolardan biri bo'lib qolmoqda.

O'simlik kutikulalari fanga nimani o'rgatishi mumkin

Lotus effekti ancha katta hikoyaning faqat bitta jihatini ifodalaydi. PlaMatSu Yevropa tadqiqot loyihasida ishtirok etgan olimlar o'simlik kutikulalarini - barglarni qoplaydigan himoya tashqi qatlamini o'rganishdi. Kutikula oddiy qoplama emas. U sirt ostidagi tirik hujayralar tomonidan ishlab chiqariladi, ular mumlar, oqsillar va uglevodlarning murakkab aralashmasini chiqaradi. Birgalikda bu moddalar yuqori darajada ixtisoslashgan xususiyatlarga ega himoya to'sig'ini yaratadi.

Tadqiqotchilar o'simlik kutikulalari orasida juda katta xilma-xillikni aniqladilar. Ba'zilari silliq, boshqalari esa ajinlangan, qirrali yoki tikanlar bilan qoplangan. Bu tuzilmalar hasharotlarning barglar bilan qanday o'zaro ta'sir qilishiga, suvning sirtlar bo'ylab qanday harakatlanishiga va o'simliklarning atrof-muhit sharoitlariga qanday munosabatda bo'lishiga ta'sir qiladi.

Ushbu tabiiy dizaynlarni tushunish olimlarga kimyoviy ishlov berishga katta tayanmasdan ifloslanishga qarshi turadigan, zararkunandalarga qarshi turadigan yoki sezgir sirtlarni himoya qiladigan ilg'or materiallarni yaratishga yordam berishi mumkin.

Strukturaviy ranglar va barqaror kelajak

Ba'zi o'simlik kutikulalarida uchraydigan yana bir qiziqarli xususiyat - bu strukturaviy rang. Yorug'likning ma'lum to'lqin uzunliklarini yutadigan va aks ettiradigan pigmentlardan farqli o'laroq, strukturaviy ranglar yorug'likni to'g'ridan-to'g'ri boshqaradigan mikroskopik tartiblardan kelib chiqadi. Bu hodisa ba'zi kapalak qanotlarida mashhur bo'lib, ularda yorqin ranglar kimyoviy bo'yoqlar o'rniga nanoskalali tuzilmalardan paydo bo'ladi. Shunga o'xshash effektlar ba'zi o'simliklarda ham kuzatiladi.

Ushbu tabiiy tizimlardan ilhomlanib, tadqiqotchilar faqat struktura orqali rang hosil qila oladigan tsellyuloza asosidagi plyonkalarni ishlab chiqdilar. Tsellyuloza o'simlik materialidan olinganligi sababli, bu plyonkalar an'anaviy plastmassalarga istiqbolli barqaror alternativa taklif qiladi.

Potensial qo'llanilishlardan biri biologik parchalanadigan yaltiroqlikdir. An'anaviy yaltiroqlik ko'pincha atrof-muhitda yillar davomida saqlanib qoladigan plastik zarralarni o'z ichiga oladi. Tsellyuloza asosidagi alternativalar yo'q qilingandan keyin tabiiy ravishda parchalanib, xuddi shunday vizual jozibadorlikni ta'minlashi mumkin.

Lotus bargi millionlab yillar davomida evolyutsiyadan qanday qilib oqlangan yechimlar paydo bo'lishi mumkinligini namoyish etadi. Mikroskopik arxitektura va suv o'tkazmaydigan kimyoning kombinatsiyasi orqali u oddiy yomg'ir tomchilarini samarali tozalash tizimiga aylantiradi.