Вода, которая не разбрызгивается
Когда идет дождь, это день мытья растений. Хорошая возможность избавиться от частиц грязи, которые могут повлиять на здоровье или фотосинтез растения. Эволюция также разработала для этого изощренную идею: поверхности листьев покрыты водоотталкивающим восковым слоем, с которого скатываются капли дождя, унося с собой грязь. К большому неудовольствию многих фермеров, потому что только около половины распыляемых пестицидов достигает места назначения. Французские исследователи обнаружили, как они могут перехитрить самоочищение растений: добавляя в воду небольшое количество полиэтиленоксида, они превращают ее в жидкость, которая прилипает даже к опадающим листьям. Только чистое растение - здоровое растение. В результате листья многих видов приобрели водоотталкивающую, восковую и шероховатую поверхность. Грязь смывается с помощью дождевой воды. Ученые называют способность растений не загрязнять окружающую среду эффектом лотоса. Однако, с точки зрения производителя, гидрофобия его посевов контрпродуктивна, так как капли жидких пестицидов просто отскакивают от листьев. Когда капля падает на гидрофобную поверхность, ее импульс превращает ее в нечто вроде плоского блина. Гидрофобные молекулы на поверхности листа не притягивают молекулы воды. Таким образом, плоская капля снова беспрепятственно сжимается. Молекулы воды настолько быстры, что при столкновении в середине они уклоняются вверх и высвобождаются маленькие капли. Этот процесс означает, что около половины распыляемых средств защиты растений просто падают на землю и, таким образом, теряются и загрязняют окружающую среду.
Французский материаловед Вэнс Бержерон и его сотрудники из Rhodia Researches в Сен-Фоне, Франция, обнаружили, что добавление всего 0,1 грамма полиэтиленоксида на литр воды предотвращает отскок капель. Исследователи подозревают, что спиралевидные молекулы полимера затрудняют деформацию капли, уменьшая скорость ее распространения. Поскольку теперь капля расширяется медленнее, она впоследствии сжимается менее сильно, и лишь очень небольшая часть воды высвобождается обратно в воздух.
Экспертов впечатляет универсальность применения этого полимера. Потому что наблюдения Бержерона могут не только сократить количество пестицидов, используемых до сих пор, вдвое, но и, например, сократить потребление струйных принтеров и систем распыления краски. «Нечасто удается использовать такой сложный эффект столь разнообразными способами, - говорит Якоб Кляйн, исследователь материалов из Научного института Вейцмана в Реховоте, Израиль. Однако он отмечает, что полимер, вероятно, не удерживает каплю вместе, а вместо этого приковывает жидкость к поверхности листа. «Исследователи объяснили эффект понятным образом, но не представили никаких прямых доказательств», - отмечает он.