Le lotus est une plante ornementale qui vit dans les eaux peu profondes et possède également une valeur économique. Outre ses fleurs majestueuses et élégantes, ses feuilles sont tout aussi belles. Le long pédoncule des feuilles de lotus les maintient au-dessus de l'eau, comme des ombrelle vertes déployées, offrant un paysage magnifique au lac et aux montagnes.
En parlant des feuilles de lotus, beaucoup de gens remarquent un phénomène intéressant : après la pluie et lorsque le ciel se dégage, l'eau sur les feuilles de lotus forme de petites gouttes rondes, comme des perles brillantes dans un plat d'émeraude. Pourquoi les gouttes d'eau deviennent-elles si belles sur les feuilles de lotus ? L'explication habituelle est qu'une couche de poils très fins sur la surface des feuilles de lotus empêche les gouttes d'eau de s'étaler. En réalité, si l'on observe les feuilles de lotus au microscope, on constate que leur surface n'est pas lisse et qu'elles présentent de nombreuses structures papillaires, ainsi qu'une couche de cire. L'effet combiné de ces deux caractéristiques confère aux feuilles de lotus une forte hydrophobie. L'eau qui tombe sur les feuilles se rassemble automatiquement en gouttes, et le roulage de ces gouttes permet d'éliminer la poussière et la saleté qui s'y sont déposées, maintenant ainsi les feuilles propres. C'est le fameux « effet autonettoyant du lotus ».
En étudiant plus en détail la microstructure des feuilles de lotus, les scientifiques ont découvert que l'effet lotus résulte de deux structures : des protubérances à l'échelle micrométrique et des structures en forme de poils à l'échelle nanométrique. Les feuilles de lotus contenant ces deux structures présentent un angle de contact de 142° avec l'eau. Si les feuilles ne contiennent que des structures micrométriques, l'angle de contact est de 126°, ou si elles ne contiennent que la couche de cire, l'angle de contact est de 74°. Les scientifiques pensent que la présence de structures en forme de poils à l'échelle nanométrique augmente l'angle de contact avec l'eau, renforçant ainsi l'hydrophobie des feuilles de lotus, et que ces deux structures sont les principales responsables de l'effet lotus.
En fait, des structures micronanométriques similaires, capables de produire cet effet autonettoyant, existent non seulement dans les feuilles de lotus, mais aussi dans d'autres plantes. Elles permettent non seulement de se nettoyer elles-mêmes, mais aussi de protéger les plantes contre les bactéries et les champignons nocifs présents dans l'air. Cet effet autonettoyant existe même chez de nombreux animaux. Par exemple, lorsqu'il pleut, les cheveux humains ou le pelage des chats et des chiens sont facilement mouillés, tandis que le plumage des canards ne l'est pas. C'est parce que l'angle de contact de l'eau avec les cheveux humains ou le pelage des chats et des chiens est très faible, tandis que cet angle est très élevé sur le plumage des canards.