Die Lotusblume ist eine Zierpflanze, die in flachem Wasser lebt, und eine wirtschaftliche Pflanze mit Anwendungswert. Neben ihren eleganten Blüten sind auch ihre Blätter sehr schön und nicht weniger beeindruckend als die Blüten. Der lange Blattstiel der Lotusblume hält die Blätter über der Wasseroberfläche, wie geöffnete grüne Schirme, und schafft eine wunderschöne Landschaft mit Seen und Bergen.
Wenn es nach dem Regen sonnig wird, bemerken viele Menschen, dass sich auf den Lotusblättern runde Wassertropfen bilden, die wie glitzernde Perlen in einem smaragdgrünen Schild rollen. Warum werden die Wassertropfen auf den Lotusblättern so schön? Die übliche Erklärung ist, dass die Oberfläche der Lotusblätter mit einer sehr feinen, weichen Behaarung bedeckt ist, die das Abfließen der Wassertropfen verhindert. Tatsächlich zeigt eine Untersuchung der Lotusblätter unter einem Mikroskop, dass die Oberfläche der Lotusblätter nicht glatt ist, sondern viele Warzenstrukturen und eine Wachsschicht aufweist. Diese beiden Eigenschaften zusammen sorgen dafür, dass die Oberfläche der Lotusblätter extrem hydrophob ist. Auf die Blätter gespritztes Wasser sammelt sich automatisch zu Wassertropfen, und die Rollbewegung der Wassertropfen saugt auch Staub und Schmutz von der Oberfläche der Blätter ab, so dass die Blätter immer sauber bleiben – das ist der berühmte „Selbstreinigungseffekt der Lotusblätter“.
Bei der weiteren Untersuchung der mikroskopischen Struktur der Lotusblätter fanden Wissenschaftler heraus, dass die „Lotuseffekt“ nicht nur durch Wachs verursacht wird, sondern auch mit zwei Strukturen der Lotusblätter zusammenhängt: einer mikroskopischen Warzenstruktur und einer nanometergroßen Fellstruktur. Bei Lotusblättern, die beide Strukturen aufweisen, beträgt der Kontaktwinkel des Wassers 142°. Wenn die Lotusblätter nur mikroskopische Strukturen aufweisen, beträgt der Kontaktwinkel 126°; oder wenn die Lotusblätter nur eine wachsartige Oberfläche aufweisen, beträgt der Kontaktwinkel 74°. Wissenschaftler glauben, dass die hydrophobe Wirkung der Lotusblätter hauptsächlich auf die nanometergroße Fellstruktur zurückzuführen ist.
Tatsächlich existieren solche ultrafeinen und nanoskaligen Oberflächenstrukturen mit Selbstreinigungseffekt nicht nur in Lotusblättern, sondern auch in anderen Pflanzen. Sie tragen nicht nur zur Selbstreinigung bei, sondern auch zum Schutz vor schädlichen Bakterien und Pilzen, die in der Atmosphäre schweben. Der Selbstreinigungseffekt existiert sogar bei vielen Tieren. Zum Beispiel werden menschliche Haare oder Katzen- und Hundefell bei Regen leicht nass, während Entenfedern nicht nass werden. Dies liegt daran, dass der Kontaktwinkel des Wassers auf menschlichen Haaren oder Katzen- und Hundefell sehr klein ist, während er auf Entenfedern sehr groß ist.