[发明专利]利用硫酸铜制作的具有“水向上流”功能的设备

说明书

技术领域：

涉及一种利用硫酸铜制作的具有“水向上流”功能的设备。

背景技术：

在自然界，由于水的重力作用，水是向“下”流淌的，谚语“水向低处流”就是这种自然现象的真实写照。但是，在自然界还存在一种“水向高处流”的反常现象，比如：1）滴水莲在潮湿的环境中叶片会滴落水滴，这些水滴是由植物的根吸收土壤的水分并向“上”运输经茎部导管至叶片，其中又有部分叶片向下垂落，水分子在垂落的叶片下端聚集成水滴，水滴受重力影响最终向下滴落，这就形成了水分由土壤先向高处叶片“流”而后又向下滴落的现象。2）滴水观音的滴水现象同滴水莲无异。3）树木，自然界所有植物的叶片都存在蒸发现象，直径20mm的植株最大蒸发量每秒钟可以超过0.05毫升，一天的蒸发量可达4.3千克，而蒸发的水分是由根部吸收，茎部疏导，叶片蒸发的，因此植物的蒸腾作用也是“水向上流”的一种现象。针对这种现象，人们会解释说：植物的导管和筛管实现由根部至叶片的运输是由“毛细作用”造成的，在植物体内存在众多的“毛细管”，这种毛细管有疏导水分和养分的作用。4）人或动物的毛细血管。人们认为在人体动脉或静脉血管内，血液运输的动力来自心脏的搏动，心脏的收缩与扩张给血液流淌提供了动力，但是在人或动物的组织内，毛细血管的血液流淌方向是左右上下各个方向的，人或动物体内微循环的动力来自毛细血管壁的结构，即通常所说通过血液的渗透作用到达身体各部分组织器官的，人们还是把这种现象称作毛细血管的“毛细作用”。5）泉水。一般认为泉水是地下水，是有地下的温水向地上山体岩石渗透后而又集中，经过山体的狭缝流淌而出的，与植物的滴水现象区别是：植物的毛细作用仅仅能实现“滴水”，山泉形成的水流通常是汩汩涌出，有的山泉流量甚至非常大，每分钟几个立方水流量常有记载。6）浸水石头。在盆栽艺术中，常见一种浸水的石头，石头上终年湿漉漉的，石头上放置上泥巴，栽培上植物，石头放入水中，只要石头下边有水，浸水石头就不缺水，总结“浸水石”这种现象，也可以归结为“水向上流”的一种现象。

如果说植物体内“水向上流”是由于“毛细作用”造成的，那么是否可以理解浸水石头内部也有某些管状组织结构呢？进而联想到：是否所有的符合毛细作用要求的任何材料都具备“水向上流”的功能呢？如果你认为仅仅通过“毛细作用”可以实现“水向上流”的功能进而去进行试验的话，其结果或许成功也或许失败，因为“毛细作用”仅仅是“水向上流”伴随的一种现象，并不能把这种伴随的“现象”当做本质来解释“水向上流”的原理，或者来揭示“水向上流”的规律。先前人们用“毛细作用”解释这种“水向上流”的现象，这种解释在理论上不能自圆其说，或者说是一种有缺陷的理论。因为我们并不能认为管道足够细就一定具备“毛细作用”。相反，如果假定管道足够粗，其结果就一定没有“水向上流”的现象存在吗？其实真实的答案令人吃惊：答案是“不是的”三个字。原来“水向上流”实质功能并不是由管道的粗细决定的，而是管道与水存在一个接触面，是有接触面的大小和接触面的形状共同决定的。管道与水的接触面积和管道的形状决定水流的大小，管道的走向决定水流的方向。

在常规认识上，我们存在一个认识误区：就是我们有时只看到了水流因重力作用存在“水向下流”的现象，并没有看到“水向上流”，为什么呢？因为沿着管壁向上走的水分子与向下走的水分子相比较，在较粗的管道内是微不足道的，同时因为水分的蒸发作用，在较粗的管道内向上的水分很快蒸发掉了，根本或者难以看到“水向上走”，因此在较粗的管道内“水向上流”的现象几乎是看不到的。但是在植物体内，导管非常细，接近毛发的细度，并且树皮隔开了导管与外部空气的联系，水分不能蒸发，在树皮内这种几乎封闭的系统里，水由根部渗透，通过茎部众多毛细管道，直达叶片，由叶片蒸发，从而最终形成“水向上流”的功能。具体一点讲，形成“水向上流”的原因是：植物体内众多的毛细管道（导管）与水分子有较大的接触面积，再加上植物体内下部水分大，上部水分少，由于水分子的“渗透”作用，实现“水向上流”的功能。而渗透作用可以用渗透压来解释。渗透压可以用力学来解释，这种现象用力学来解释就是：由于植物体内部水分子在毛细管内受重力和毛细管壁分子吸引力的双重作用，为达到分子水平的力学平衡，在分子力的作用下，水分便由植物体的“下部”流向植物的“上部”，实现“水向上流”的功能。