超疏水表面的研究现状及应用前景研究现状目前,根据“荷叶效应”理论并加以仿生学原理,超疏水材料的制备方法主要有二:一是 对本身就具有粗糙表面的材料进行化学修饰,一般是一些具有低表面能的物质,二是对本身 具有低表面能的物质进行微观粗糙结构的构建[56,57]。目前为止,已经有大量的通过不同的物 理、化学方法制备的具有不同微观形貌的超疏水表面的文献相继报道。江雷 [58]采用 CVD 法 制备具有不规则形状的碳纳米管膜表面,发现这种膜表面成功达到了超疏水表面的要求; Hao[59]等在玻璃基底上采用 CVD 法沉积了一层硅纳米颗粒,并进一步利用氟硅烷对该表面进 行化学修饰,同样获得了具备超疏水性能的表面;Chen[60]以硅作为基底,采用离子刻蚀的方 法制备出了一种表面形貌呈纳米柱微米金字塔阵列结构的固体材料,并用三氯甲硅烷作为表 面修饰物质对其进一步进行化学修饰,所制备的表面同样具有超疏水性;Gu[61]等采用电化学 沉积法,利用低共熔离子液体体系中在黄铜表面沉积镍后直接制得超疏水表面;Long[62]等采 用飞秒激光技术(无掩膜的、可控的、灵活的)构建了具有不同形貌特征的六种典型微纳结 构的金属超疏水表面,接触角高达 160°。目前,实验室已基本具备制备超疏水表面的实验条 件。76019
应用前景超疏水材料具有奇特的表面润湿性,其未来必然会拥有很大的市场前景。同时,关于超 疏水材料表面的微观结构及疏水性之间的关系,目前已经有大量的相关报道并取得了一定的 研究进展,这将大大有利于后续制备具有特殊应用的超疏水材料[63]。因此,一旦制备超疏水 材料的工艺技术发展成熟并实现大规模的工业化生产论文网,就会对人们的日常生产生活产生举足 轻重的影响,并有效减少资源的浪费。如果将金属表面制备成具有超疏水性能的表面,那么 金属就可以具有自清洁、防腐等效果,如在铜管内壁附着一层超疏水材料,就可以有效防止 铜绿的生成[64,65];而在航空航天领域,如果在卫星天线上覆盖一层超疏水薄膜,就能有效减 小雨雪在卫星天线上的附着,从而增强卫星的防干扰能力[66,67];在人们的生产生活上,如果 将具有超疏水性能的布料制成服装[68]或者壁纸、建筑物的外墙等,就能达到抗冷凝结霜、耐 污、透气等效果。