植物は自分で枝葉を動かすことができない。でも葉は表面で水をはじき、風で簡単に水滴を落とす。そこにどんな秘密が隠れているのか、興味をもった。

〈１〉身の回りの水をはじく動植物を探し、それらの表面を観察する。

《結果》

〈２〉身の回りの材料を使って、水と油のぬれ方の違いを観察する。

《方法》

材料はプラスチック（アクリル、ポリスチレン、ポリプロピレン、テフロン）、金属（銅、ステンレス）、セラミックス（アルミナ〈平ら〉、アルミナ〈少し粗め〉）、ガラスの9種類。それぞれを水道水、サラダ油の中に付けて引き上げ、表面に残るか、残らないかを観察した。

《結果》

残らなかった（はじく性質をもつ）のは、水の場合はプラスチックと金属、サラダ油の場合はテフロンとガラスだった。

《考察》

葉が水をはじく理由として、葉の表面の材料が関係しているのかもしれない。

〈３〉身の回りの材料を使って、水と油の滑り出す角度の違いを観察する。

《方法》

液体をはじく性質を数値化するため、滑り落ちる角度を測る実験道具を作った。実験2の材料を実験道具のボードの上に置き、水・油を1滴落とした。ボードをゆっくり傾け、水・油が滑り落ちる角度（３回実施した平均値）を記録した。

《結果と考察》

水の滑り出す角度は、水が残る表面の材料で大きかった。ただしアクリルだけは例外で、ガラスと同じような特性を示した。水・油が残らない材料は、水・油と接している面積が小さく、滑りやすいのではないか？

〈４〉表面の粗さの違いで、水の滑り出す角度の違いを観察する。

《方法》

材料はプラスチック（ポリプロピレン、テフロン）、ステンレス、アルミナ（平ら）、ガラス。それぞれを研磨紙（#40、#400、#1000）で研磨し、水滴の滑り出す角度を測った。研磨に垂直な方向での滑り出し角度も測った。

《結果と考察》

アルミナは硬くて研磨できず、実験できなかった。他のものは研磨することで滑り出す角度は大きく（水をはじく性質は弱く）なった。研磨に垂直な方向での滑り出し角度はいずれも、研磨方向の時より大きくなった。予想に反する結果だ。単なる傷ではダメで、ハスの葉の表面と同じ凹凸をつければ、水をはじく性質が強くなるのではないか？

〈５〉ハス、サトイモの葉の形状を再現して、水のはじきを観察する。

《方法》

寒天を使い、葉の表面の形・模様の型を取った。

《結果と考察》

水をたらすと馴染んでしまい、うまくいかなかった。

〈６〉シリコーン樹脂を使い、実験５を行った。

《結果と考察》

サトイモの葉はシリコーン樹脂とくっつき、表面を写し取れなかった。ハスの葉では表面の凹凸までうまく写し取れた。平らなシリコーン樹脂での水滴の滑り出す角度は50°、葉の表面を写し取ったシリコーン樹脂では、逆さにしても水滴は落ちなかった。ハスの葉の形・模様だけを作っても、水をはじく表面はできないことが分かった。では、身の回りの水をはじく材料の形状を写し取ったらどうなるだろう？

〈７〉身の回りにある水をはじくものの形状を再現して、水のはじきを観察する。

《方法》

雨傘とCD（記録面の方）の表面形状をシリコーン樹脂で写し取った。

《結果と考察》

CDに撥水スプレーをかけても、かけなくてもシリコーン樹脂をはがすことはできなかった。雨傘ではうまくいったので、水滴の滑り出す角度を測ったが、逆さにしても落ちなかった。

〈８〉細かい凹凸の表面に撥水スプレーを噴霧すれば、凹凸のすき間に水が入らずに、はじいてしまうハス葉のような表面ができるのではないか。

《方法》

#8000（砥粒1.0μm）と#15000（同0.3μm）の2種類の研磨紙にテフロンスプレーを噴霧し、滑り出す角度を調べた。

《結果と考察》

噴霧前後で変化はなかった。スプレーが凹凸を埋めてしまったものと考えられる。

〈９〉ハスの葉を細かく見るために、電子顕微鏡による観察を考えた。

《方法》

富山県工業技術センターからハスの葉の電子顕微鏡写真をいただき、観察した。

《結果と考察》

葉の表面に突起があった。大きさは5～15μm、それぞれ20～30μmの間隔で並んでいる。実験8では作れなかったが、研磨粒の大きさと水のはじき方に関係があるのではないか。ハスの葉の表面のワックスを取り除き、水をはじくか確認が必要だ。

〈10〉表面の凹凸の形状と水のはじき方の関係を、研磨紙と撥水スプレーを用いて調べる。

《方法》

#40（砥粒の大きさ400μm）、#400（40μm）、#1000（15μm）、#8000（1.0μm）、#15000（0.3μm）の研磨紙（約３㎝角で５枚ずつ）を用意し、それぞれに20㎝離れた所から撥水スプレーを１秒、５秒、10秒、20秒噴霧した。各研磨紙に水滴を落とし、滑り出す角度を計測した。

《結果と考察》

#1000の研磨紙に撥水スプレーを５秒（滑り出す角度５°）、10秒（同10°）噴霧したものが、ハスの葉（同５-10°）と同じように水をはじいた。#1000の研磨紙の砥粒の大きさ（15μm）がハスの葉の突起の大きさと似ている。しかし噴霧20秒では滑り出す角度が30°と、噴霧時間が増えるにつれて、やや水をはじく性質が弱まるのは、表面の凹凸が平坦になってしまうからかもしれない。

〈11〉ハス葉の表面のワックス状のものを取り除き、水のはじき方を調べる。

《方法》

ハスの葉（約３㎝角で５枚ずつ）をエタノール＝光合成実験で葉の脱色に使ったのをヒント＝に１分、５分、10分、30分、60分浸した。その後、それぞれの葉に水滴を落とし、滑り出す角度を計測する。

《結果と考察》

エタノールに5分以上浸けると、水をはじく性質がなくなっていく。脱色後のハスの葉に触ると、ワックス状のものがなくなっていた。表面の凹凸もなくなったのではないか。形状が変わっていないなら、撥水スプレーを噴霧すれば再び水をはじくはずだ。脱色後のエタノールにワックス状のものが溶けているならば、それを研磨紙に塗れば、研磨紙は水をはじくのではないか？

〈12〉水をはじかなくなったハスの葉に、撥水スプレーを噴霧するとどうなるか。

《方法》

実験11で一番水をはじかなくなったハスの葉に、撥水スプレーを20㎝の所から10秒間噴霧し、水滴の滑り出す角度を測った。

《結果と考察》

元のハスの葉のように水をはじいた。エタノールに浸しても、表面の凹凸形状に変化はない。葉が水をはじくためには、表面の形状だけでなく、ワックス状のものが表面に付いていることが重要だ。

〈13〉ハスの葉の表面から取り除いたワックス状のものを、研磨紙に塗ったときの水のはじき方を調べる。

《方法》

ハスの葉を一晩中浸して脱色した後のエタノールを、#1000の研磨紙に3滴たらして自然乾燥させた。また比較のために、何もしていないエタノールを3滴たらして自然乾燥させた#1000の研磨紙も用意した。スポイトで水滴を落とし、はじき方を観察した。

《結果と考察》

研磨紙に水は広がり、はじかなかった。濃度が薄いのではないか。

〈14〉実験13のエタノールを石油ベンジンに代えた。

ワックスは油に近いので、石油ベンジンの方がより溶けやすい。さらに、蒸発しやすく重ね塗りができるので、ワックス成分を多くつけやすいと考えたからだ。

《結果と考察》

ハスの葉を浸した石油ベンジンを１、３、５、10cc滴下したが、#1000の研磨紙は水をはじかなかった。

〈15〉実験14に引き続いて石油ベンジンの滴下量を増やした。

《結果と考察》

ハスの葉を浸した石油ベンジンの滴下量が、積算20cc以上になると水をはじいた。比較のためのエタノールは滴下量を増やしても、研磨紙は最後まで水をはじかなかった。

ハスの葉は、表面の凹凸とそのサイズ、凹凸にコートされているワックス状のもの、これら全てが揃ってはじめて水をはじくのだ。