最近，小红书上一个帖子引发了数百万人的围观。帖子内容如下：
评论区里，大家纷纷求手机壁纸，还有不少美术生祈祷千万别被老师看见，以免这美景被老师当作写生素材。无论是当壁纸还是当素材，一切只因李子太美。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）。
除了银杏果，银杏叶子洒上水后，颜值也不输给荷叶滚珠。
原来，李子、银杏果、银杏叶的外皮上，都有沉积蜡质结构，遇水后能产生奇妙景象的原因，就在于这种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例子是蓝莓，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、液态环境发生物理相互作用，其中超疏水效应是很常见的现象。我们星球上大约存在着2.5亿平方千米的超疏水植物表面。除了植物，很多动物也很好地利用了这一原理。比如主要在水面活动的水黾（属于黾蝽科），它之所以能轻盈地穿过水面，而不被表面张力困住，除了靠它那迷人大长腿外，还需要超疏水性“腿毛”的加持。
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，可以很好地辅助呼吸。
啥是超疏水效应？
我们都知道，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。
我们可以这样理解，水分子为了彼此在一起，“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的。接触角大于150°的表面，就被称为超疏水表面。
在日常生活中，我们经常会看到水滴在煎锅上滚动，其实这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°，和很多动植物表皮的疏水能力相比，还是有差距的。
在自然界，植物主要通过两种方式来实现超疏水性，一种是像本文开头提到的李子、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。
疏水性为什么导致水中果变透明甚至发光？
李子、葡萄等放入水中变透明，其实是经典的物理光学现象。这些果子表面布满了蜡质结构或者微小突起，疏水效应使得水被迫“架”在了这些小结构的顶端。这样，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。
当光穿过水到达这层空气时，就涉及到一个基本概念——折射率，折射率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），而水的折射率约为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”，这使得其蜡质层上的结晶体呈管状叠加状态。
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，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。
参考资料
[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
本文来自微信公众号“把科学带回家”（ID：steamforkids），作者：乌其多，审校：河边的卡西莫多 ，36氪经授权发布。
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