什么是超疏水?超疏水表面有什么用呢?

  什么是超疏水？液滴在固体表面稳定存在时会呈现不同的形貌，该形貌用接触角（Contact Angle, CA）表示。接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，其取值范围为（0-180°）亲、疏水的临界接触角值为90°，大于90°定义为疏水，接触角越大表面疏水性能越好，超疏水是指接触角大于150°的润湿状态。

  研究发现，要想获得荷叶一般“沾水即走”的性能，光是静态的接触角大于150°还不足够表征。于是引入了滚动角表征动态润湿性，滚动角是指倾斜表面至液滴开始滚动的角度。近年来，通过直接在低表面能材料上加工微纳复合结构，可以避免涂层和基体之间粘附力较弱的不足，有效提升超疏水表面的耐磨性，进而延长产品使用寿命。典型的方法包括模板法和3D打印工艺。

  那么超疏水表面有什么用呢？由于超疏水表面液滴难以停留的特性，使得该表面具有防水、防冰、防雾、自清洁等特性。在航空航天领域，飞行器表面的超疏水涂层可以有效防止机身结冰，保障飞行性能，避免空难发生；在交通运输领域，超疏水涂层可以避免玻璃起雾，保证视野清晰，保证行车安全；在电子电气领域，超疏水涂层可以避免电路板积水，防止电子元器件短路或生锈；在日常生活方面，超疏水涂层可以实现锅底防粘，保证食品美味可口，大到航空航天，小到柴米油盐，可以说超疏水表面具备非常广泛的应用前景。目前制约超疏水涂层大面积工业化应用的主要问题还是寿命较短，如何提升严苛环境下涂层的寿命是目前的主要研究方向。