20世紀70年代，波恩大學的植物學家巴特洛特發(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，水在這些納米級的微小顆粒上不會向荷葉表面其他方向蔓延，而是形成一個個球體（水珠），只要葉面稍微傾斜，水珠就會滾離葉面，帶走表面的灰塵，達到自我潔凈的效果。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，被科學家們稱之為“荷葉效應”。能不能利用荷葉效應，讓玻璃自己保持干凈？讓衣服自己防水？中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室郭志光研究員團隊通過研究荷葉效應，制備出多種超疏水性表面材料，讓夢想變成現(xiàn)實。

　　郭志光介紹，自2004年，他的團隊開始研究荷葉，并試圖仿制與荷葉表面微觀結(jié)構(gòu)相似的仿生功能復合材料。大約用了五年時間，團隊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，然而在實際應用中，問題出現(xiàn)了——由于材料表面結(jié)構(gòu)精細，很容易破裂，而改變精細結(jié)構(gòu)又無法實現(xiàn)超疏水性能。

　　“能不能用一個折中的辦法，將材料表面的納米結(jié)構(gòu)降低為微米？”郭志光帶領團隊再次走進大自然尋找答案：“自然界是最聰明的，應該會有這樣的結(jié)構(gòu)。”

　　水稻葉、竹葉、三葉草、杜鵑花葉……研究團隊采集了幾十種植物的葉子，對其微觀結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)性能進行分析后，終于將目光鎖定在生長于南方的苧麻葉——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，力學性能更高。“如果能制備這樣的材料，就可以克服材料容易破損的缺點。”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，該團隊還制備了超疏水高疏油的雙疏表面，該制備方法同時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、藥物釋放等領域，特別是油水分離的潛在應用，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。