Science：超疏水如何走向实际应用？

自20世纪90年代后期以来，超疏水表面由于其自清洁，防冰，以及增强的热传递效果等优异性能而备受关注。

一般而言，超疏水表面是指，水接触角>150°而且水滴可以滑走的表面。超疏水表面的两个必要条件：

1）微纳表面结构；

2）非极性的表面化学。

  这两个条件确保表面可以捕获一层薄薄的空气，从而减少固体表面和液体之间的吸引力。

  那么，问题就来啦：这种超疏水表面极容易被机械磨损和摩擦破坏，并且改变其表面化学，从而减低超疏水性。因此，超疏水表面的机械持久性成为了该技术大规模进入实际应用领域的重中之重。

图1. 超疏水表面经过机械磨损前后的超疏水性变化

为了检测超疏水表面的机械持久性，大家也发明了很多方法，譬如线性磨损、落砂磨损、环形磨损、胶带磨损测试等等。其中应用比较多的是线性磨损测试方法。然而，这些方法都没有一个统一的标准，不方便材料之间的对比和优化。

标准的持久力测试方法，应该具备以下3个条件：

1）是大多数实验室都能够实现的；

2）和实际应用领域相关的；

3）能够产生足够大的均匀的磨损表面用于浸润性表征。

 

希望纳米人的读者朋友能够早日建立这样的标准，促进更优异材料的设计，加快超疏水技术的大规模应用！

 

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Xuelin Tian, Tuukka Verho, Robin H. A. RasMoving superhydrophobic surfaces toward real-world applications. Science 2016, 352, 142-143.