Efek lotus

Dalam ilmu bahan, efek lotus, atau di Indonesia telah lama digunakan dalam perumpamaan bagai air di daun talas, merupakan suatu sifat membersihkan sendiri yang teramati dalam beberapa jenis tumbuhan, di antaranya teratai (lotus). Dalam beberapa tata nilai di Timur, teratai disimbolkan sebagai lambang kebersihan. Meskipun teratai tumbuh dalam sungai dan danau yang berlumpur, ia tetap dapat bersih.

Ahli botani yang mempelajari fenomena ini menemukan bahwa daun teratai memiliki mekanisme pembersihan diri secara alami. Struktur mikroskopik dan kimia permukannya menyebabkan dedaunan teratai tidak pernah dapat basah. Malah, butir-butiran air akan menggumpal pada permukaan daun seperti air raksa, mengambil lumpur, serangga dan bahan-bahan pengotor bersamanya. Fenomena ini dikenal sebagai efek lotus.

Beberapa ahli teknologi nano sedang mengembangkan metoda untuk membuat cat, genteng, bangunan dan permukaan-permukaan lainnya agar bertahan tetap kering dan bersih dengan sendirinya seperti halnya daun teratai yang dapat membersihkan sendiri. Hal ini dapat dicapai dengan memberi suatu perlakukan pada permukaan yang dimaksud menggunakan perlakukan silicone atau fluorochemical. Dapat juga dicapai dengan menggunakan kombinasi dari polyethylene glycol dengan glucose dan sucrose. Suatu jenis cat baru telah dikembangkan agar dapat membersihkan diri dengan cara ini, dan bahkan panel-panel gelas telah dipasarkan untuk digunakan pada atap gedung konservatorium atau lainnya yang memerlukan atap transparan.

Dalam salah satu metoda (Guo dkk., 2005) suatu lembar aluminium dibuat menjadi bahan superhidrophobik dengan merendamnya dalam sodium hidroksida untuk beberapa jam yang dilanjutkan dengan melakukan pelapisan memutar (spin coating) sebuah lapisan perfluorononane sampai ketebalan 2 nm. Prosedur ini meningkatkan sudut kontak air dari 67° menjadi 168°, suatu efek yang dapat dijelaskan oleh hukum Cassie. Mikroskop elektron menunjukkan bahwa permukaan aluminium tersebut menyerupai permukaan suatu daun teratai yang mengandung struktur mikro berpori yang berisikan udara (trapped air).

Pranala luar

(Inggris) Animation of the lotus effect
(Inggris) International Space University
(Inggris) University of Bonn

Referensi

Barthlott, W. & C. Neinhuis, 1997: The purity of sacred lotus or escape from contamination in biological surfaces, Planta 202: 1-8.
Stable Biomimetic Super-Hydrophobic Engineering Materials Zhiguang Guo, Feng Zhou, Jingcheng Hao, and Weimin Liu J. Am. Chem. Soc.; 2005; 127(45) pp 15670 - 15671; (Communication) DOI: 10.1021/ja0547836 Abstract Electron microscopy
Is the lotus leaf superhydrophobic?; Cheng, Y T, Rodak, D E; Appl. Phys. Lett.; 2005; 86 (14) pp 144101
Water condensation on a super-hydrophobic spike surface Narhe, R. D., Beysens, D. A. Europhys. Lett.; 2006; 75 (1) pp 98-104
Mimicking nature: Physical basis and artificial synthes of the Lotus effect [1]
Forbes, Peter (4th Estate, London 2005) 'The Gecko's Foot - Bio Inspiration: Engineered from Nature ISBN 0007179901 in H/B