出淤泥而不染是人们对荷叶的一个经典印象，从泥里钻出的荷叶似乎总显得非常干净。
人们知道接触角和表面张力已经很多很多年了，但是很长的时间内却无法作出荷叶那样的表面来。也就是说，人们找不到那么疏水的物质，可以是使接触角象荷叶表面那么大。荷叶表面，有着什么样的秘密呢？
这其实体现了荷叶的自洁能力。在自然界，荷叶拥有相当卓越的疏水特性和自洁能力，水落在上面，都会缩成圆圆的球形，很容易滚落，也很容易带走污物。这种也就是著名的“荷叶效应”（lotus effect）。
看荷叶上的水珠滚来滚去~
（录制者：Stratege2002）
（录制者：David Duprey）
直到二十世纪七十年代，因为扫描电子显微镜的使用，人们才开始明白荷叶高度疏水的原因。下面是用电子扫描显微镜“看”到的荷叶表面。
（录制者：NISENet）
荷叶表面原来非常的粗糙！上边的照片上的标度是20微米（微米是千分之一毫米），也就是说，荷叶表面布满了大小在几微米到十几微米之间的突起。如果把这些突起继续放大，如右边的图，每个突起上还布满了更小的突起，或者说细毛。荷叶的超强疏水性，原来不仅跟表面疏水性有关，还跟这种超微结构有关。
能够如此疏水，一方面是因为表面的成分是与水不亲和的蜡质，另一方面很重要的在于那些密密麻麻的微小突起。
前面说了，接触角的形成是减小整个体系总界面能的结果。对于一个疏水的固体表面来说，当表面不平有微小突起的时候，有一些空气会被“关到”水与固体表面之间，水与固体的接触面积会大大减小。具体的数学推导在这里就省略了，总之，科学家们可以从物理化学的角度用数学来证明：当疏水表面上有这种微细突起的时候，固体表面的接触角会大大增加。
当接触角不是特别大的时候，象第一副图中的草叶上，水滴呈半球形，而半球形是无法滚动的。如果有了这种超微结构，象荷叶表面，接触角接近180度，水滴接近于球形。而球，可以很自如地滚动。即使叶子上有了一些脏的东西，也会进入水中被水带走。这样接触角非常大的表面（通常大于150度），就被称为“超疏水表面”，而一般的疏水表面只要接触角大于90度就行了。超疏水表面的特性就在于：水在上面形成球状滚动，同时带走上面的污物，这样的表面就具有了“自清洁”的能力。
很多超疏水材料都是采取了类似的思路来设计的~
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