人們知道接觸角和表面張力已經很多很多年了，但是很長的時間內卻無法作出荷葉那樣的表面來。也就是說，人們找不到那么疏水的物質，可以是使接觸角象荷葉表面那么大。荷葉表面，有著什么樣的秘密呢？

直到二十世紀七十年代，因為掃描電子顯微鏡的使用，人們才開始明白荷葉高度疏水的原因。下面是用電子掃描顯微鏡“看”到的荷葉表面。

荷葉表面原來非常的粗糙！左邊的照片上的標度是20微米（微米是千分之一毫米），也就是說，荷葉表面布滿了大小在幾微米到十幾微米之間的突起。如果把這些突起繼續放大，如右邊的圖，每個突起上還布滿了更小的突起，或者說細毛。荷葉的*疏水性，原來不僅跟表面疏水性有關，還跟這種超微結構有關。

為什么這樣的“粗糙”結構就能產生*的疏水性呢？我們來看下面的圖：

前面說了，接觸角的形成是減小整個體系總界面能的結果。對于一個疏水的固體表面來說，當表面不平有微小突起的時候，有一些空氣會被“關到”水與固體表面之間，水與固體的接觸面積會大大減小。具體的數學推導在這里就省略了，總之，科學家們可以從物理化學的角度用數學來證明：當疏水表面上有這種微細突起的時候，固體表面的接觸角會大大增加。

當接觸角不是特別大的時候，象*副圖中的草葉上，水滴呈半球形，而半球形是無法滾動的。如果有了這種超微結構，象荷葉表面，接觸角接近180度，水滴接近于球形。而球，可以很自如地滾動。即使葉子上有了一些臟的東西，也會進入水中被水帶走。這樣接觸角非常大的表面（通常大于150度），就被稱為“超疏水表面”，而一般的疏水表面只要接觸角大于90度就行了。超疏水表面的特性就在于：水在上面形成球狀滾動，同時帶走上面的污物，這樣的表面就具有了“自清潔”的能力。