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Concept
Effet lotus
Résumé
L'effet lotus appelé aussi autonettoyage de la feuille, est un phénomène de superhydrophobie causé par une rugosité nanométrique. Son nom provient du lotus (Nelumbo spp.), dont les feuilles présentent cette caractéristique. D’autres plantes, comme les feuilles de capucine (Tropaeolum spp.), de chou, de roseau (Phragmites spp.), de taro (Colocasia esculenta) ou de l'ancolie (Aguilegia spp.), et certains animaux (par exemple les plumes des oiseaux aquatiques), notamment des insectes, montrent le même comportement. L'effet lotus confère à la surface des capacités autonettoyantes : en s'écoulant, les gouttes d'eau emportent avec elles les particules de poussières qui réduiraient la capacité photosynthétique d'une feuille (les gouttes d'eau bloquent l'accès du aux stomates et les poussières absorbent la lumière visible qui permet de faire la photosynthèse). La faculté d’autonettoyage des surfaces hydrophobes à structure microscopique et nanoscopique a été découverte dans les années 1970 et son application aux produits biomimétiques remonte au milieu des années 1990.
En raison de leur haute tension superficielle, les gouttes d’eau ont tendance à rétrécir leur surface et par conséquent à atteindre une forme sphérique.
Au contact d’une surface, les forces d’adhérence des gouttes à la surface sont telles, qu'elles conduisent à l’humectage de celle-ci. En fonction de la texture de la surface et selon la tension superficielle des gouttes du liquide, on peut trouver un humectage complet comme un humectage partiel.
L’origine de l’autonettoyage réside dans une double structure hydrophobe de la surface. Grâce à celle-ci, la surface de contact, et avec elle la force d’adhérence entre surface et eau ou particules de saleté, est si réduite que cela aboutit à un autonettoyage.
La double structure est formée d'un épiderme. La couche extérieure s'appelle la cuticule où il y a une couche de cire. L'épiderme de la feuille forme des papilles de quelques microns sur lesquelles reposent les cires.
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