荷葉一塵不染的秘密閱讀答案
【原文】
荷葉“一塵不染”的秘密
張靚
�、佟俺鲇倌喽蝗�，濯清漣而不妖”，荷花的圣潔已經(jīng)被人們稱頌了近千年之久。現(xiàn)在，科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了荷葉一塵不染的秘密。這一發(fā)現(xiàn)不但令人們感嘆大自然的精妙構(gòu)思，還給材料科學(xué)家?guī)?lái)啟發(fā)。一場(chǎng)自清潔材料的革命因此揭開了序幕，有望使人們擺脫污漬的煩惱。
�、�20世紀(jì)90年代，德國(guó)波恩大學(xué)的植物學(xué)家巴斯洛特首次發(fā)現(xiàn)并解釋了荷葉的自清潔效應(yīng)。他在用掃描電子顯微鏡觀察植物葉面時(shí)，為防止微小灰塵帶來(lái)的干擾，總是將葉面清洗干凈。但是，他發(fā)現(xiàn)有些植物幾乎總是保持一塵不染，荷葉就是其中杰出的代表。通過(guò)掃描電子顯微鏡，他發(fā)現(xiàn)荷葉表面分布著許許多多尺寸20～40微米的凸起結(jié)構(gòu)，而整個(gè)荷葉，包括這些凸起結(jié)構(gòu)的表面，又被更為微小的納米尺度的植物蠟的晶體所覆蓋。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)就像是一片連綿不絕的長(zhǎng)滿參天大樹的丘陵。
③植物表面的蠟本身具有疏水的功能，而表面微小的凸起結(jié)構(gòu)可以吸附空氣，這一層薄薄的“氣墊”可以托起落在表面上的水滴。由于水滴與荷葉表面的實(shí)際接觸面積非常小，因而水滴在荷葉上可以像小球一般自由滾動(dòng)。同時(shí)，微小的凸起結(jié)構(gòu)也使得荷葉表面的灰塵和污物與葉面的接觸面積很小，這樣就減小了污物與荷葉之間的相互作用力。當(dāng)水滴在葉面上滾動(dòng)時(shí)，污物就很容易黏附在水滴上，隨著水滴的滾動(dòng)被帶走，因此荷葉在雨后顯得格外清爽潔凈。
�、芎扇~的超疏水性依賴于表面疏水的植物蠟和表面獨(dú)特的凸起結(jié)構(gòu)�？茖W(xué)家們對(duì)自然界中的其他生物比如芋頭葉、紫羅蘭等進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)許多植物葉面都有疏水的功能。水稻的葉子不但有疏水的功能，而且由于其微觀凸起平行于葉邊緣有序排列，還可以使水滴定向滾動(dòng)。除此之外，鴨、鵝、部分水鳥的羽毛表面具有微小的條形結(jié)構(gòu)，這樣使得水更易于定向排除，自身不容易被沾濕。
�、莠F(xiàn)在，科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中可以用各種各樣的物理或者化學(xué)方法制備出類似荷葉結(jié)構(gòu)的自清潔表面。金屬、塑料、有機(jī)物等疏水物質(zhì)通過(guò)構(gòu)造微米或納米級(jí)別的復(fù)合表面結(jié)構(gòu)，就可以擁有自清潔的功能。我們課題組以簡(jiǎn)單的溶液成膜的方法，通過(guò)改變成膜物質(zhì)的組成或成膜條件，十分簡(jiǎn)便地在普通塑料表面上構(gòu)筑了荷葉般的凸起結(jié)構(gòu)，賦予了塑料超疏水的功能。瑞士的一家公司則將納米顆粒黏結(jié)到織物纖維上，形成類似荷葉表面的粗糙凸起，可以使織物具有排斥咖啡、紅酒等污漬的能力。想像一下，當(dāng)衣物不怕被飲料、萊汁、油漆弄臟，房屋的玻璃與外壁永遠(yuǎn)保持著光亮，廚房和衛(wèi)生間不再像現(xiàn)在一樣藏污納垢，生活該是多么輕松愉快。
⑥雖然目前投入到市場(chǎng)中的具有自清潔功能的商品并不多，但是我們已經(jīng)可以看到自清潔革命的一線曙光。除了自清潔之外，類似荷葉結(jié)構(gòu)的'表面還有著更加廣泛的用途：把它應(yīng)用在衛(wèi)星天線上，可以防止因?yàn)榉e雪而造成信號(hào)變差；應(yīng)用于管道中，可以減少液體運(yùn)輸中造成的損失；作為人體植入材料，可以防止因生物分子的沉積而造成血栓等問(wèn)題。
⑦荷葉上的一滴水珠給予的啟發(fā)已經(jīng)可以解決這么多的難題。而這還遠(yuǎn)不及大自然智慧的萬(wàn)分之一。地球上的生物經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的進(jìn)化，每一種都有其值得讓人學(xué)習(xí)的獨(dú)到之處。研究生物給人類的啟示，逐漸成為新興的學(xué)科，即“仿生學(xué)”，也就是通過(guò)對(duì)生物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究來(lái)為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想和工作原理的科學(xué)。
⑧人類的仿生活動(dòng)由來(lái)已久，傳說(shuō)魯班就是受帶齒的草葉啟發(fā)而發(fā)明了鋸子，而船槳也是古人根據(jù)魚鰭而發(fā)明的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和需要，從20世紀(jì)中期開始，人們開始自覺地把生物界作為設(shè)計(jì)思想和發(fā)明創(chuàng)造的源泉。目前，許多科學(xué)家已經(jīng)發(fā)明了電子蛙眼、水母耳風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀、非氣動(dòng)蜂窩狀輪胎等很多儀器和設(shè)備，解決了困擾人們已久的問(wèn)題。
【問(wèn)題】
12、（2分）讀第②、③、④段，用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概述荷葉“一塵不染”的秘密：【 】
13、（2分）瀏覽全文，理清文章的層次：
①②③④⑤⑥⑦⑧
14、（2分）舉一例說(shuō)明文章運(yùn)用的說(shuō)明方法：【 】
說(shuō)明方法：【 】
例子：【 】
15、（3分）讀⑤⑥段，說(shuō)說(shuō)解開荷葉“一塵不染”的秘密。給人類帶來(lái)了哪些益處？（三種以上）
16、（3分）文章末尾的兩段文字能否刪除？說(shuō)說(shuō)你的思考：【 】
【參考答案】
12、荷葉表面有微小的凸起結(jié)構(gòu)，且被納米尺度的植物蠟的晶體所覆蓋，使得荷葉表面的灰塵和污物與其作用力很小，能輕易被雨水帶走。
13、①/②③④/⑤⑥⑦⑧或①/②③④⑤⑥/⑦⑧
14、（略）
15、（1）生產(chǎn)出具有自潔污漬的織物
�。�2）防積雪的衛(wèi)星天線
�。�3）減少運(yùn)輸損失的運(yùn)輸管道
（4）預(yù)防血栓的醫(yī)療器具
16、不能，文末的語(yǔ)言旨在補(bǔ)充說(shuō)明荷葉“一塵不染”的“自潔”功能給人類的啟示，說(shuō)明仿生學(xué)的重要意義。
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