Lotus effect (연잎 효과)

소개

Lotus effect (연잎 효과)

목차

1. Lotus effect(연잎 효과)
1-1. Lotus effect(연잎 효과)의 정의
1-2. Lotus effect(연잎 효과)의 원리

2. Lotus effect(연잎 효과)의 성질

3. Lotus effect(연잎 효과)의 적용 분야 및 사례
3-1. Nanofoam
3-2. Lotusan Paint
3-3 기능성 의류

4. Lotus effect(연잎 효과)의 발전 및 향후 전망

5. 고찰

본문내용

1. Lotus Effect(연잎 효과)
1-1. Lotus effect(연잎 효과)의 정의
1982년 독일 본 대학교(University of Bonn) 식물학자 빌헬름 바르트로트(Wilhelm Barthlott) 교수팀은 연잎(또는 토란잎)의 자연적인 자정 및 방수 기능이 있다는 사실을 알아냈다.
그는이 현상을 처음으로 설명했고 연잎 효과 상표(Lotus Effect trademark)와 특허를 취득했다.
연잎의 미세한 나노구조가 연잎에 떨어진 물을 구슬 모양으로 뭉치면 물방울이 수은처럼 굴러가면서 표면의 먼지를 쓸어준다. 교수팀은 특허를 내고 이런 작용을 연잎효과라 칭했다.
그림 1. 연잎에 고인 물방울
1-2. Lotus effect(연잎 효과)의 원리
그림 2. 연잎 효과 (Lotus effect) 원리
● 원리
연꽃잎을 나노 크기를 볼 수 있을 만큼 확대해서 들여다보면 육안으로 보는 것과 확연하게 다른 모습을 볼 수 있다. 연꽃잎 표면이 3~10㎛ 크기의 수많은 혹(bump, 융기)들로 덮여 있고, 이 혹들은 나노크기의 발수성(water-repellent) 코팅제로 코팅되어 있기 때문이다. 이런 울퉁불퉁한 독특한 구조 덕택에 연잎 위에 떨어진 물방울은 잎 속으로 스며들지 못하고 흘러내리게 된다. 즉, 연꽃잎 위의 물방울은 돌기 위에 떠 있기 때문에 표면에 접촉하는 면적이 크게 줄어들어 표면장력이 커진다.
실제로 연꽃잎과 물방울의 접촉 면적은 덮고 있는 표면의 2~3%밖에 되지 않는다. 물방울이 공기 위에 떠있는 모양이라고 보면 된다. 이렇게 불안한 상황이다 보니 물방울이 모이고 합쳐져서 무거워질 때 땅으로 미끄러져 떨어지게 된다. 이때 잎에 앉은 먼지들도 물에 씻겨서 덩달아 떨어지면서 스스로 깨끗하게 씻어내는 것이다. 이런 특징을 학술적으로 ‘연잎 효과(lotus effect)’라 한다.
반면 연꽃잎은 물방울의 상태에 따라 친수성 역할을 하기도 한다. 밀리미터 크기의 물방울에 대해서는 방수 역할을 하는 연꽃잎이지만, 응축된 수증기에 대해서는 전혀 다른 성질을 보인다. 예를 들어 수증기가 나오는 위치에 연잎을 두면, 연잎 위에 작은 물방울들이 모이는 것을 볼 수 있다. 아주 가는 입자가 합쳐져서 물방울이 되는 것이다. 수증기의 작은 물방울이 연잎에 존재하는 나노 크기 실타래 같은 것 사이에 갇히기 때문에 일어나는 현상이다.
이처럼 표면에 물방울이 묻으면 얇게 펼쳐지는 초친수 현상을 연꽃잎 효과와 함께 구현하면 활용범위가 훨씬 넓어진다.
2. Lotus effect(연잎 효과)의 성질

참고자료

· 없음