20世紀(jì)70年代，波恩大學(xué)的植物學(xué)家巴特洛特發(fā)現(xiàn)，在顯微鏡下，荷葉表面有一層茸毛和一些微小的蠟質(zhì)顆粒，水在這些納米級(jí)的微小顆粒上不會(huì)向荷葉表面其他方向蔓延，而是形成一個(gè)個(gè)球體（水珠），只要葉面稍微傾斜，水珠就會(huì)滾離葉面，帶走表面的灰塵，達(dá)到自我潔凈的效果。而荷葉表面的蠟質(zhì)層又可以使其保持干燥，這就是荷花“出淤泥而不染”的原因。

　　荷葉這種超疏水和自潔的特性，被科學(xué)家們稱之為“荷葉效應(yīng)”。能不能利用荷葉效應(yīng)，讓玻璃自己保持干凈？讓衣服自己防水？中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郭志光研究員團(tuán)隊(duì)通過研究荷葉效應(yīng)，制備出多種超疏水性表面材料，讓夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。

　　郭志光介紹，自2004年，他的團(tuán)隊(duì)開始研究荷葉，并試圖仿制與荷葉表面微觀結(jié)構(gòu)相似的仿生功能復(fù)合材料。大約用了五年時(shí)間，團(tuán)隊(duì)摸清了荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)、制備出了十幾種超疏水性工程材料，然而在實(shí)際應(yīng)用中，問題出現(xiàn)了——由于材料表面結(jié)構(gòu)精細(xì)，很容易破裂，而改變精細(xì)結(jié)構(gòu)又無法實(shí)現(xiàn)超疏水性能。

　　“能不能用一個(gè)折中的辦法，將材料表面的納米結(jié)構(gòu)降低為微米？”郭志光帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再次走進(jìn)大自然尋找答案：“自然界是最聰明的，應(yīng)該會(huì)有這樣的結(jié)構(gòu)。”

　　水稻葉、竹葉、三葉草、杜鵑花葉……研究團(tuán)隊(duì)采集了幾十種植物的葉子，對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)性能進(jìn)行分析后，終于將目光鎖定在生長(zhǎng)于南方的苧麻葉——它與荷葉一樣具有超疏水性能，但苧麻葉微觀結(jié)構(gòu)的直徑只有微米級(jí)，力學(xué)性能更高。“如果能制備這樣的材料，就可以克服材料容易破損的缺點(diǎn)。”郭志光表示，依照苧麻葉的微觀結(jié)構(gòu)，研究小組成功制備出了多種超疏水性表面，例如超疏水硅片、超疏水銅網(wǎng)和核殼結(jié)構(gòu)的超疏水納米顆粒。

　　這些材料可用于油水混合物的分離，將油從混合物中高效地分離出來。除了超疏水超親油性表面，該團(tuán)隊(duì)還制備了超疏水高疏油的雙疏表面，該制備方法同時(shí)適用于織物和金屬泡沫鎳表面。仿制這種超疏水性表面材料可以廣泛應(yīng)用于自清潔、防污、抗結(jié)冰、微流體、油水分離、水收集、藥物釋放等領(lǐng)域，特別是油水分離的潛在應(yīng)用，為解決海洋原油泄漏和工業(yè)廢水污染等環(huán)境問題提供有效的解決途徑。