Lotus (nelumbo nucifera), yapraklarını (yaşam ortamı çamurlu olsa bile) temizlemek gibi farklı bir özelliğe sahip doğal bir Asya bitkisidir: bu özelliği nedeniyle bazı kültürlerde kutsal sayılır ve saflığı temsil eder. Lotus bitkisinin yaprakları süper hidrofobik olduğundan suyu tamamen itici karakteristiğe sahiptir (Şekil-5). Aynı etki latin çiçeği (Tropaeolum), bazı kamışlar gibi diğer bazı yapraklarda, ve su gezgini gibi bazı hayvanlarda da bulunur. Şekil-6’da bir latin çiçeğinin kademeli büyütülmüş görüntüleri verilmiştir.
Lotus yaprağının yüzey özelliklerini ilk olarak 1997’de Wilhelm Barthlott inceledi ve yaprağın kendini-temizleme olayını “Lotus etkisi” olarak adlandırdı. Lotus etkisi yaprakların mikroyapısının ve waks kristallerle kaplanmış pürüzlü yüzeylerindeki epidermel hücrelerin kombinasyonundan kaynaklanan bir özelliktir. Bu kristaller su itici bir tabaka oluşturur; bu tabaka yüzeydeki pürüzlerle artırılarak temas açısı ~1500 dolayında süperhidrofobik bir yüzey oluşmasını sağlar. Sonuç olarak yüzeydeki su damlaları, damla ile yüzey arasındaki teması minimize edecek şekilde, hemen hemen küresel bir form alır. Bunun sonucu olarak yaprağın yüzeyinden yuvarlanan su damlaları yüzeydeki kirleri de beraberinde sürükler (Şekil-7). Bu etki, ‘self-temizleme’, lotus yaprağının temiz kalmasını ve kirlenmeye karşı direncini tanımlar. Yüzeydeki kirler (genellikle yaprakların hücresel yapılarından daha büyüktür) yüzey üzerindeki pürüzlere yerleşirler, üzerlerinden yuvarlanan bir su damlası kir partikülünü olduğu yerden alır, götürür.
Şekil-5: Lotus yaprağı; Tropaeolum (latin çiçeği) yaprakları;
bir latin yaprağı yüzeyinde su damlası
Şekil-6: Bir latin çiçeğinin mikroyapıdan nanoyapıya görünümü
Şekil-7: Pürüzlülük ve self-temizlemenin şematik tanımı;
sol: düz bir yüzeydeki su damlası ve kirlerin dağılımı, sağ: pürüzlü yüzeyde su damlasının kirleri uzaklaştırması
sol: düz bir yüzeydeki su damlası ve kirlerin dağılımı, sağ: pürüzlü yüzeyde su damlasının kirleri uzaklaştırması
