为啥李子洗着洗着表面形成透明球?

   日期:2025-07-28     作者:tx2jh       评论:0    移动:http://article.zybear.com/news/2251.html
核心提示:撰文 | 乌其多审校 | 河边的卡西莫多最近小红书上有人发帖如下丨小红书up主法斗五花妹妹,已获作者授权该贴引发数百万人围观,评

撰文 | 乌其多

审校 | 河边的卡西莫多


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最近小红书上有人发帖如下丨小红书up主法斗五花妹妹,已获作者授权


该贴引发数百万人围观,评论区纷纷求手机壁纸,也有不少美术生在祈祷千万别被老师看见,以免当做写生素材。无论是当壁纸还是当素材,只因李太美。


不过,还有比李子更美的,那就是银杏“果”(银杏属于裸子植物,严格来说没果实):


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银杏入水前


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银杏入水后:银杏之名,确实不白叫


除了银杏果,银杏叶子洒上水后,颜值也不输荷叶滚珠:


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图片来源:atlasofscience


李子、银杏果、银杏叶的外皮上,均有沉积蜡质结构,遇水出奇迹的原因就源于该结构所体现出的拒水性,也就是超疏水效应


超疏水性果实还有一个经典的案例是蓝莓,植物界蓝色果实的植物很少,蓝莓也是因为表皮结构才呈现出蓝色的。


地球生物体作为“固体”,时刻与气态、液态环境发生着物理相互作用,其中超疏水效应属于很常见的现象——我们星球上存在着大约2.5亿平方千米的超疏水植物表面。除了植物外,很多动物也很好利用了这一原理,用两种生活在水里的昆虫举例:


主要在水面活动的水黾(属于黾蝽科),之所以能轻盈穿过水面,而不被表面张力困住,除了靠其迷人大长腿外,还需要超疏水性“腿毛”加持:


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图片来源:Bing


而需要潜入水下捕食的划蝽(属于划蝽科)全身布满超疏水的毛,在水中不仅自带美颜,更重要的是形成的气膜就相当于自带氧气包,可以很好辅助呼吸:


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图片来源:Bing


啥是超疏水效应?


众所周知,水和油互不相溶。


看起来似乎是水排斥油,但实际上油分子和水分子之间实际上是相互吸引的,只不过这种吸引力远不如水分子之间的氢键网络作用力强。


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一个水分子最多能通过氢键与四个水分子链接丨Bing


我们可以理解为,水分子和水分子为了在一起玩,“排挤”油分子,迫使油分子聚集到一块。这种由水引发的油分子之间的吸引力被称为疏水相互作用


至于疏水程度,是由液体-蒸汽界面与固体表面之间形成的接触角决定。接触角大于 150° 的表面,就被称为超疏水表面


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从左到右按照接触角可划分为:超亲水性、亲水性、疏水性、超疏水性丨mdpi.com


日常生活中,我们经常会看到水滴在煎锅上滚动,其实也是利用了疏水性涂层,其中最经典的材料是特氟龙(Teflon)。特氟龙的接触角约为 105°,离很多动植物表皮的疏水能力还是有差距的。


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特氟龙是实现锅“不沾”的一种经典材料丨mdpi.com


在自然界,植物主要是通过两种方式来实现超疏水性,一种是本文开头,李子葡萄银杏等外种皮上脂肪酸的衍生物——也就是蜡质结构,还有一种是毛发状结构:


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荷叶表面的凸起结构丨mdpi.com


疏水性为什么导致水中果

变透明甚至发光?


至于李子、葡萄等放入水中变透明,其实属于经典的物理光学游戏:


这些果子表面布满了蜡质结构或者微小突起,疏水效应又导致水被迫“架”在了这些小结构的顶端。这样一来,在水的下方和果子真实的表皮上方之间,就困住了一层非常薄的空气。


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植物表皮示意图丨mdpi.com


当光穿过水达到这层空气时,涉及一个基本概念——折射率,折射率就是衡量光线穿过某种物质时“弯曲程度”的指标。


空气的折射率非常低(接近1),而水的折射率约1.33,高于空气。因为折射率差别很大,光线在这个水-空气的界面上会再次折射,同时,空气层本身的厚度和结构会导致光线发生散射。


这种在水-空气界面发生的综合效果,覆盖了果子表皮本身的颜色。最终进入我们眼睛的,主要就是各种波长的白光,看起来就像一层均匀、闪亮的银白色或灰白色薄膜覆盖在果子表面。  


银杏为啥显得特别银亮?


银杏叶和银杏果外表皮脂类的浓度很高,也就是特别“油”,这会导致其蜡质层上的结晶体呈管状叠加状态。


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银杏表皮蜡质晶体丨知网《银杏叶表皮特征及其气孔发育》陈立群


这种紧密排列的晶体结构,比普通果实的绒毛或颗粒状蜡晶更规则、密度更高,能锁住更厚的空气层。其平整晶体表面像微型镜片,叠加光干涉效应,增强蓝紫光反射,就会形成冷调银光。


银杏作为现存最古老的树种之一,经常被称为“活化石”。其超疏水性或许是其祖先在侏罗纪气候影响下,演化出的一种持续适应性状。


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最早的银杏类植物出现于二叠纪丨Bing


参考文献

[1]https://www.nature.com/articles/417491a[2]https://naturesraincoats.com/hydrophobic-and-superhydrophobic-surfaces/[3]https://www.researchgate.net/publication/281650334_Plant_cuticular_waxes_A_review_on_functions_composition_biosyntheses_mechanism_and_transportation[4]https://www.mdpi.com/2079-4991/12/1/44

 
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