東洋大学公式サイト

すいてきをはじく?!
ふしぎな葉っぱ

人物紹介
  • かいとさん

    Co-MoreBiomimeticsの大学院生

    ハスの葉のロータス効果について教えてくれる

  • りおちゃん

    小学3年生

    はっ水性について気になっている

  • ゆきちゃん

    小学4年生

    実家がレンコン農家を営んでいる

推奨学年

本コンテンツは小学4年生の学習範囲である”角度”を扱うため、小学4年生以上を推奨学年としています。ただし、角度がわからなくてもほとんどの内容を理解できるように構成しております。

かいとさん

昨日の雨はかなり強かったね

りおちゃん すごかったね!でも傘と雨靴を持ってきてたから大丈夫だった!
ゆきちゃん 私は雨好きなんだよな。うちの畑が元気になる気がするから。
りおちゃん
ゆきちゃん
かいとさん

あ、そういえば、ゆきちゃんのおうちは農家だったよね!
レンコンも育てているんだったけ?

はい、そうです。レンコンも育てています。レンコンの葉っぱ(ハスの葉)って面白くて、水かけても全然ぬれないんですよ~。

ゆきちゃん

写真1 ハスの葉の撥水性

写真:Photo AC

あ、見たことあるかも!水がつるんと丸くなってキレイなんだよね。

りおちゃん
かいとさん

それはね、「ロータス効果」って言って、一部の植物に見られるんだよ。水を弾くの!他にもロータス効果の植物があるんだけど、どれだと思う?

サザンカ

サトイモ

アジサイ

写真 2 撥水性を有する植物はどれ?クイズ(みなさんも一度手を止めて、考えてみてください。

写真:Co-MoreBiomimeticsが撮影

りおちゃん う~ん・・・。アジサイは雨のイメージがあるから弾くのかな?
ゆきちゃん でもアジサイって水がコロコロしてなかったような。ハスの葉に形が似てるから、サトイモの葉じゃないかな?
りおちゃん
ゆきちゃん
かいとさん

ゆきちゃん正解!サトイモの葉っぱもハスの葉と同じようにロータス効果があるんだ!ちなみに「ロータス(lotus)」はハスの英語の名前のことなんだよ

へえ、じゃあハス効果って言っても同じですね!

りおちゃん
かいとさん

そうだね!雨が降った次の日はいろいろな葉っぱを観察してみると面白いかもね!

でも、どうしてサトイモの葉やハスの葉が水をコロコロ転がせるのかな?

ゆきちゃん
かいとさん

それはね、これらの葉の表面に特別な特徴があるからだよ。

サザンカ

サトイモ

アジサイ

写真 3 葉っぱの表面 電子顕微鏡写真

写真:Co-MoreBiomimeticsが撮影

りおちゃん あ、サザンカの表面ってツルツルしてるよね。
ゆきちゃん それに対してサトイモの葉はデコボコしているように見える。
りおちゃん
ゆきちゃん
かいとさん

2 人とも良く気がついたね。実は、葉の表面の微細なデコボコが重要なんだ。このデコボコが空気の層を作り出し、水滴が葉に直接触れないようにしているんだ。汚れも水と一緒に流れ落ちやすいんだよ。

図 1 ハスやサトイモの葉っぱ イメージ図

イラスト:Co-MoreBiomimeticsが作製

りおちゃん なるほど、そういうことか!
ゆきちゃん へぇ、自然の中でも汚れが落ちるなんて、便利な機能だね。
りおちゃん
ゆきちゃん
かいとさん

その通り。ロータス効果は実用的で、例えば、ヨーグルトのフタにも使われている。このフタはヨー グルトがくっつかないんだよ。

写真 4 ヨーグルトがくっつかないフタ/くっつくフタの違い

写真:Co-MoreBiomimeticsが撮影

りおちゃん フタの裏にくっつかないのすごい!
それに、顕微鏡の画像を見てみると、くっつかないヨーグルトのフタは、サトイモの葉っぱの顕微鏡の画像と似ているね!
ゆきちゃん 本当だね。デコボコしている様子がよくわかる!このデコボコがくっつかない秘密かな? それに、ヨーグルトがフタにくっつかないからヨーグルトも無駄にならなくていいね!
りおちゃん
ゆきちゃん
かいとさん

そう、これもサトイモやハスの葉のように、フタの表面がデコボコで加工されていて、空気の層ができてるの。これは超撥水性能があって、水滴がボール状になるんだよ。 ちなみに,ヨーグルトの蓋のデコボコはさわって体験することができるからぜひやってみよう!

図2 はっ水の定義

参照:西川浩之:ヨーグルトが付着しない包装材料のはっ水表面の開発,表面技術,67 巻 9 号,2016.09

他にロータス効果を持つものってあるのかな?

りおちゃん
かいとさん

いくつかあるよ。例えば、「お米がつきにくいしゃもじ」や「気泡や色むらがないアートコンクリート」、そして「雨に濡れない撥水スプレー」などが他にもたくさんあるよ!

図 3 いろいろなロータス効果の製品

イラスト:Co-MoreBiomimeticsが作製

かいとさん

それなら2人とも、はっ水効果の実験もやってみない?

参考文献

藤子・F・不二雄,ドラえもん科学ワールド -未来をつくる生き物と技術-,小学館,2021.08,[198]
浜松科学館みらいーら(更新日:2022.08.06),「映える水滴を撮ってみたい! ~植物の撥水性:ロータス効果とペタル効果~」,浜 松 科 学 館 ,
https://hamamatsu-sci-museum.note.jp/n/nc2f60c134fd7#2c4541a3-b4ac-46a8-b589-72659186c9dd ,( 閲 覧 日 :2023.09.19)
生駒奨(更新日:)「ハスが水を弾くのはなぜ?日常に応用されるロータス効果を解説」,MOLp そざいの魅力ラボ,
https://jp.mitsuichemicals.com/jp/molp/article/detail_20220627.htm,(閲覧日:2023.09.19)
西川浩之:ヨーグルトが付着しない包装材料のはっ水表面の開発,表面技術,67 巻 9 号,2016.09
下村政嗣,今日からモノ知りシリーズトコトンやさしいバイオミメティクスの本,日刊工業新聞紙,2016.03,[164]
辻埜 真人,黒田 泰弘,橋田 浩,西田 朗,菊地 俊文,片山 行雄,依田 侑也,齊藤 亮介:バイオミメティクス技術を活用した
「アートコンクリート」の開発と実用化,清水建設研究報告,第 95 号,2018.01