Efecte lotus: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m la fotosíntesi |
Robot estandarditza i catalanitza referències, catalanitza dates i fa altres canvis menors |
||
Línia 4:
[[Fitxer:Lotus3.jpg|thumb|210x210px|Gràfic ordinador de la superfície d'una fulla de lotus.]]
[[Fitxer:DropConnectionAngel.jpg|thumb|210x210px|Una gota d'aigua sobre una superfície de lotus que mostra l'angle de contacte d'aproximadament 147°.]]
L' '''efecte lotus''' es refereix a les propietats d'auto-neteja que són el resultat de una molt alta repel·lència a l'aigua (ultrahidrofobicitat), exposat per les fulles de la flor de lotus (Native).<ref name="Lafuma20032">{{
La partícules de terra de són recollides per gotetes d'aigua a causa de l'arquitectura micro i nanoscòpica de la superfície, que minimitza l'adhesió de les gotetes a la superfície.
Propietats auto-netejadores es troben també a altres plantes, com:Tropaeolum (caputxina), ''Opuntia'', ''Alchemilla'', canya, i també sobre les ales d'alguns insectes.<ref>[http://www.asknature.org/strategy/f7044d096233ab3467a75d1337fd52ad#.VQVcP9KG-So asknature.org/strategy/f7044d096233ab3467a75d1337fd52ad#.VQVcP9KG-So]</ref>
El fenomen de la super-hidrofobicitat va ser estudiat per primera vegada per Dettre i Johnson el [[1964]] amb superfícies hidrofòbiques de cereals.<ref>[pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ba-1964-0043.ch008 pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ba-1964-0043.ch008]</ref> El seu treball desenvolupat un model teòric basat en els experiments amb perles de vidre recobert amb [[Telòmer|telomere]] parafina o PTFE. Les propietats d'auto-neteja de les superfícies nano-estructurades [[Nanotecnologia|micro super]]-<nowiki/>hidròfobes han estat estudiades pels botànics alemanys [[Wilhelm Barthlott|Barthlott]] i Ehler en [[1977]], que descriu les propietats super-hidròfobes com auto-netejadores i descrit per primera vegada "l'efecte d'una flor de lotus". Alguns materials super-hidròfobs, com la per-fluoro-alquil i la per-fluoro-polièter, van ser desenvolupats per Brown en [[1986]] per a la manipulació de líquids químics i biològics.<ref>Brown [http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=5,853,894.PN.&OS=PN/5,853,894&RS=PN/5,853,894 Laboratory vessel having hydrophobic coating and process for manufacturing same] {{US patent|5853894}}, Issued December 29, 1998</ref> Altres aplicacions bio-tecnológiques han sorgit des de la dècada de 1990.<ref name="Barthlott1997"><cite class="citation journal">C. Neinhuis. </cite></ref><ref name="Cheng20052">{{
== Principi de funcionament ==
A causa de la seva alta tensió superficial, gotetes d'aigua tendeixen a minimitzar la seva superfície per intentar aconseguir una forma esfèrica. En contacte amb una superfície, les forces d'adhesió a resultat humectants de la superfície. Qualsevol mullant completa o incompleta, es poden produir en funció de l'estructura de la superfície i la tensió del fluid de goteta.<ref name="Baeyer2000"><cite class="citation journal">von Baeyer, H. C. "The Lotus Effect". [[DOI|doi]]:[[doi:10.1002/j.2326-1951.2000.tb03461.x|10.1002/j.2326-1951.2000.tb03461.x]].</cite><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rfr_id=info%3Asid%2Fgl.wikipedia.org%3AUsuario%3AMcapdevila%2Floto&rft.atitle=The+Lotus+Effect&rft.au=von+Baeyer%2C+H.+C.&rft.genre=article&rft_id=info%3Adoi%2F10.1002%2Fj.2326-1951.2000.tb03461.x&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal"> </span></ref>
La causa de les propietats auto-netejadores és el repel·lent a l'aigua de la doble estructura hidròfoba de la superfície.<ref name="Neinhuis1997"><cite class="citation journal">Neinhuis, C.; Barthlott, W. "Characterization and distribution of water-repellent, self-cleaning plant surfaces" (6). [[DOI|doi]]:[[doi:10.1006/anbo.1997.0400|10.1006/anbo.1997.0400]].</cite><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rfr_id=info%3Asid%2Fgl.wikipedia.org%3AUsuario%3AMcapdevila%2Floto&rft.atitle=Characterization+and+distribution+of+water-repellent%2C+self-cleaning+plant+surfaces&rft.au=Barthlott%2C+W.&rft.au=Neinhuis%2C+C.&rft.genre=article&rft_id=info%3Adoi%2F10.1006%2Fanbo.1997.0400&rft.issue=6&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal"> </span></ref> Això permet que la zona de contacte i la força d'adhesió entre la superfície i les gotes es redueixen significativament resultant en un procés d'auto-neteja.<ref name="Barthlott2001"><cite class="citation journal">Neinhuis, C. "The lotus-effect: nature's model for self cleaning surfaces".</cite><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rfr_id=info%3Asid%2Fgl.wikipedia.org%3AUsuario%3AMcapdevila%2Floto&rft.atitle=The+lotus-effect%3A+nature%27s+model+for+self+cleaning+surfaces&rft.au=Neinhuis%2C+C.&rft.genre=article&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal"> </span> </ref><ref name="Forbes2005">{{
Aquesta doble estructura jeràrquica es va formar a partir d'un epidermis funció (la closca exterior anomenada cutícula) i [[Cera|ceres]] que la cobreixen. L'epidermis de la planta de lotus posseeix papillae amb 10 a 20 micres en alçada i de 10 a 15 micres d'ample en la que si imposar l'anomenada ceres epi-cuticulars. Aquestes ceres superposades són hidròfobes i la forma de la segona capa de la doble estructura.
Línia 28:
Alguns [[Nanotecnologia|nanotecnólegs]] han desenvolupat tractaments, recobriments, tintes, teles, teixits i altres superfícies que poden estar seques i netes per a la replicació d'una manera tècnica de les propietats d'auto-neteja de plantes, com ara la [[Lotus blau|planta del lotus]]. Aquesta generalment es poden aconseguir utilitzant tractaments químics fluorats o silicones especial en les superfícies estructurat o amb composicions que contenen partícules micro-escala. La recobriments super-hidròfobs que comprèn micro-partícules de tefló es van utilitzar en les diapositives de la diagnosi mèdica durant més de 30 anys. És possible arribar a aquests efectes a través de l'ús de combinacions de polietilenglicol amb [[Glucosa|la glucosa]] i [[sacarosa]] (o qualsevol de les partícules insolubles) en conjunció amb una substància hidròfoba.
En tractaments superficials químics addicionals, que poden ser, amb el temps, els metalls van ser tallades amb làser d'impulsos femto-segons per produir l'efecte de lotus.<ref><cite class="citation journal">[http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/117/3/10.1063/1.4905616 "Multifunctional surfaces produced by femtosecond laser pulses"] (3). [[DOI|doi]]:[[doi:10.1063/1.4905616|10.1063/1.4905616]].</cite><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rfr_id=info%3Asid%2Fgl.wikipedia.org%3AUsuario%3AMcapdevila%2Floto&rft.atitle=Multifunctional+surfaces+produced+by+femtosecond+laser+pulses&rft.genre=article&rft_id=http%3A%2F%2Fscitation.aip.org%2Fcontent%2Faip%2Fjournal%2Fjap%2F117%2F3%2F10.1063%2F1.4905616&rft_id=info%3Adoi%2F10.1063%2F1.4905616&rft.issue=3&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal"> </span></ref> Els materials són de color negre d'un color uniforme en qualsevol angle, que, combinades amb les propietats de auto-netejadores podria produir contenidors d'energia solar tèrmica de molt baix manteniment, mentre que la durabilitat dels metalls pot servir per latrines auto-netejadores per reduir la transmissió de malalties.<ref>{{
Van ser comercialitzat en altres aplicacions, com ara els cristalls d'auto-neteja instal·lats en els sensors de les unitats de control de trànsit en les autopistes alemanyes desenvolupats per un soci de cooperació (Ferro GmbH).<ref>[biomimetic.pbworks.com</ref> Evonik AG ha desenvolupat un esprai per a la generació de pel·lícules per a auto-neteja en diferents substrats. Recobriments super-hidròfobs aplicada a les antenes de microones pot reduir significativament la esfumat de pluja i l'acumulació de gel i neu.
| |||