Krawat przyciąga zupę, nogawki spodni smar z rowerowego łańcucha, biała ściana napęczniałą od krwi komarzycę, a umyty samochód stado gołębi. Reguły rządzące wszechświatem zdają się robić wszystko, by tylko zmusić nas do nierównej walki z zabrudzeniami.

Efekt lotosu - w technologii zjawisko samooczyszczania się powierzchni odkryte po raz pierwszy u roślin W kulturach wschodnich lotosy są symbolem czystości. Mimo że rosną w mulistych rzekach i jeziorach, ich liście i kwiaty zawsze pozostają czyste.

Botanicy badający budowę liści tych roślin odkryli naturalny mechanizm powodujący ich zdolność do samooczyszczania.

ZJAWISKO EFEKTU LOTOSU:

Struktura mikroskopowa powierzchni liści oraz jej skład chemiczny powodują, że liście nie mogą zamoknąć. Krople wody toczą się po powierzchni liścia (przypominając płynną rtęć), zbierając przy tym zanieczyszczenia (cząstki mułu, drobne zwierzęta). z rodzaju lotos Nelumbo.

Nanotechnolodzy wykorzystując efekt lotosu zaczęli tworzyć farby, dachówki, tkaniny i inne powłoki, nadając im zdolność do samooczyszczania się podobną do liści niektórych roślin

Efekt ten osiąga się poprzez traktowanie powłok środkami fluorochemicznymi lub silikonem. Można go też osiągnąć stosując mieszaninę politlenku etylenu i glukozy lub sacharozy. Nowe farby pozwalają na nadawanie zdolności samooczyszczania nawet powierzchniom szklanym np. na dachach oranżerii i szklarni.

Inna metoda[1] pozwala na nadanie powierzchniom aluminiowym właściwości superhydrofobowych. Uzyskuje się to przez zanurzenie aluminium w wodorotlenku sodu, a następnie nałożenie cienkiej warstwy perfluorononanu o grubości 2 nanometrów. Powoduje to w efekcie zwiększenie kąta zwilżania z 67° do 168°. W obrazie uzyskanym w mikroskopie elektronowym okazało się, że uzyskana w ten sposób powierzchnia aluminium przypomina kutykulę na liściach lotosu z przestrzeniami powietrznymi w mikroporowatej strukturze powłoki.

Ów efekt samoczyszczenia można też zaobserwować u przedstawicieli naszej rodzimej flory, jak na przykład u nasturcji, trzciny pospolitej czy przywrotnika - po których staczają się perlące krople wody, zbierając po drodze cząsteczki brudu.

To właśnie przyrodzie nauka zawdzięcza wiedzę, że to nie najgładsza powierzchnia efektywnie broni się przed atakiem brudu i wody, lecz powierzchnia nanostrukturalna

Wielokrotnie próbowano, często z sukcesem, sztucznie wytworzyć materiały o właściwościach zbliżonych do lotosu, jednakże wszystkie wcześniejsze metody modyfikacji powierzchni materiałów były drogie lub wymagały bardzo restrykcyjnych warunków podczas syntezy

Nakropiona woda zaczęła formować regularne kuleczki, które spływając nie pozostawiły śladu.

Imitacja liści kwiatu lotosu w nanoskali-materiały wykazujące właściwości superhydrofilowe (wodolubne).

Ten sam materiał chemicznie zmodyfikowany dwutlenkiem tytanu, staje się radykalnie odmienny - superhydrofobowy, (wodowstrętne) tworząc powierzchnie o właściwościach przypominających zewnętrzną powierzchnię liści kwiatu lotosu

dwutlenek tytanu jest substancją, która naniesiona na powierzchnie gładkie (np. powierzchnię wypolerowanego krzemu) ma właściwości hydrofilowe (wodolubne)!

Właściwości superhydrofilowe ditlenku tytanu:

-powłoki zawierają TiO2 mają zdolności utrzymania właściwości hydrogilowych w nieskończoność, tak długo jak są naświetlane.

-wykorzystywanie idei czyszczenia przez strumień wody( okna pokryte TiO2 mogą być czyszczone przez opady deszczu lub spłukanie wodą).

-dzięki właściwościom hydrofilowym, oprócz zdolności samoczyszczących, szkło wykazuje także zdolności antymgielne

-zamglone powierzchnie luster i szkła występują wtedy, gdy wilgotne powietrze skrapla się, w wyniku czego powstaje wiele małych kropelek wody, które rozpraszają światło.

-na superhydrofilowej powierzchni nie tworzą się kropelki wody, a jednolita warstwa wody, która może tworzyć się na oowierzchni nie rozprasza światła.

-możliwe jest również, w zależności od wilgotności powietrza, szybkie odparowanie, gdy warstwa wody jest wystarczająco cienka.

-obecnie wiele modeli samochód jest wyposażonychw antymgielne, przeciwkroplowe, superhydrofilowe lusterka boczne.

Właściwości samoczyszczące ditlenki tytanu:

-właściwościu superhydrofilowe pomagają także w usuwaniu zanieczyszczeń. Wiekszość ścian zewnętrznych budynków zabrudzona jest od spalin samochodowych, które zawierają tłuste składniki.

Jeżeli materiały budowlane zostały pokryte superhydrofilowymi fotokatalitycznymi powłokami, brud na ścianach może być zmywalny dzięki opadom lub po spryskaniu wodą.