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!
