阅读科普短文,回答下列问题:
莲“出淤泥而不染”的秘密你是否认为越光滑的表面越容易清洗呢?下面的文章可能会颠覆你的认知。
20世纪70年代,德国植物学家在研究植物叶面时发现,大多植物的叶子表面有灰尘,要先清洗才能在显微镜下观察,而莲叶的叶面却总是干干净净。
通过电子显微镜,我们可以观察到莲叶表面有一些微小的蜡质凸起。蜡质本身具有疏水功能,并且覆盖着无数个约几微米的凸起(如图所示),每个凸起的表面又布满了直径仅为几百纳米的更细的绒毛儿。

在莲叶蜡质凸起间的凹陷部分充满了空气,尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等,只能接触叶面上若干个凸起的点,而且隔着一层极薄的空气,无法大范围直接接触叶面,水会在自身表面张力的作用下形成球状,风吹动水珠在叶面上滚动时,水珠可以沾起叶面上的灰尘从上面高速滑落。
这是自然界中生物长期进化的结果。这种自洁能力,对防止病原体的入侵,也有着特别的意义,使莲花这样的植物即使生长在肮脏的池塘中,也不容易生病。因为即使病原体到了叶表面,一经下雨就会被雨水冲走。
莲花的这种自洁功能引起了科学家的极大兴趣。20世纪末,基于莲花效应的涂料陆续问世,在越来越多的建筑中得到应用。不久的将来,我们的生活中还会出现不会脏的地板、不会脏的墙壁和没有灰尘的无线用品等。
(1)莲大多生活在池塘中,池塘中的塘泥富含有机质,是非常好的肥料。塘泥为莲的生长提供了 BB。
A.有机物
B.无机盐
C.氧气
D.水
(2)气孔是植物与外界进行气体交换和控制水分散失的门户。下表是几种不同植物的气孔分布位置的报告。
植物 | 生长环境 | 上表皮气孔数 | 下表皮气孔数 |
豌豆 | 田地 | 101 | 216 |
玉米 | 田地 | 94 | 158 |
莲花 | 池糖 | 625 | 3 |
上表皮
上表皮
,利于莲叶浮于水面进行气体交换。生活环境不同,气孔分布位置不同,是植物对环境的一种 适应
适应
。(3)莲“出污泥而不染”的结构基础是莲叶表层疏水的
超微结构
超微结构
和它覆盖的微米级的凸起,以及纳米级的绒毛。雨滴或灰尘的面积 大于
大于
这些超微结构,它们落在莲叶上时,只能接触叶面上若干个凸起的点。(4)人们研究生物体的结构与功能工作的原理,并根据这些原理发明出新的设备、工具和科技,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术被称为仿生学。请你根据莲花的自洁功能举出一个仿生学的例子并说明原理
用各种各样的物理或者化学方法制造出类似荷叶结构的自清洁表面。金属、塑料、有机物等疏水物质通过构造微米或纳米级别的复合表面结构,就可以拥有自清洁的功能。科学家们以简单的溶液成膜的方法,通过改变成膜物质的组成或成膜条件,十分简便地在普通塑料表面上构筑了荷叶般的凸起结构,赋予了塑料超疏水的功能;原理是荷叶结构的自清洁表面功能
用各种各样的物理或者化学方法制造出类似荷叶结构的自清洁表面。金属、塑料、有机物等疏水物质通过构造微米或纳米级别的复合表面结构,就可以拥有自清洁的功能。科学家们以简单的溶液成膜的方法,通过改变成膜物质的组成或成膜条件,十分简便地在普通塑料表面上构筑了荷叶般的凸起结构,赋予了塑料超疏水的功能;原理是荷叶结构的自清洁表面功能
。【考点】生物对环境的适应.
【答案】B;上表皮;适应;超微结构;大于;用各种各样的物理或者化学方法制造出类似荷叶结构的自清洁表面。金属、塑料、有机物等疏水物质通过构造微米或纳米级别的复合表面结构,就可以拥有自清洁的功能。科学家们以简单的溶液成膜的方法,通过改变成膜物质的组成或成膜条件,十分简便地在普通塑料表面上构筑了荷叶般的凸起结构,赋予了塑料超疏水的功能;原理是荷叶结构的自清洁表面功能
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:84引用:1难度:0.6
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