为超疏水表面“披上”铠甲

Design of the armour for superhydrophobic surface

超疏水表面因其自清洁、低固-液黏附、保持干燥等多重功能特性,在生物技术、生物医学和传热传质等领域展现出了巨大的应用前景[1~5].水滴置放到超疏水表面时,将呈现出较大的静态接触角(>150°)和较小的滚转角(<10°).一般情况下,实现超疏水性需要结合低表面能和微/纳米粗糙结构截留空气并托起液滴,实现Cassie-Baxter态的同时创造低的固-液接触.然而,在外部机械载荷下,表面结构会产生很高的局部压强,使其极度脆弱,易被磨损.此外,磨损导致本体材料暴露,表面由疏水变为亲水,引起超疏水性失效[6].长期以来,人们认为表面的机械稳定性和超疏水性是两个相互排斥的性质,正所谓“鱼和熊掌不可兼得”。