Advanced Engineering Materials:微纳仿生超疏水表面化学制备的研究进展

超疏水表面在自然界中广泛存在,比如荷叶、玫瑰花瓣、水稻叶等生物表面都展现出了超疏水特性。超疏水是一种特殊的表面现象,其表面上的水接触角大于150°,滚动角小于10°。根据Cassie-Baxter模型,超疏水表面的微纳结构中存在空腔,减少了固液接触面积,使得超疏水表面在防摩减阻、油水分离、微滴操纵以及金属防腐等领域具有广阔的应用前景。超疏水表面巨大的应用潜力刺激了超疏水表面制备技术的发展。超疏水表面的制备需要满足两个条件,即表面微纳结构和极低的表面能。目前,超疏水表面的制备技术有很多,主要分为物理法和化学法。其中物理法往往不适应于超疏水表面的大规模生产应用。而化学制备方法因其过程简单、易于推广、成本低廉等优点在大规模生产中得到广泛应用。

近日,Advanced Engineering Materials上发表了题为“Chemical Fabrication Strategies for Achieving Bio-inspired Superhydrophobic Surfaces with Micro and Nanostructures: A Review”的综述文章(DOI:10.1002/adem.202001083)。该综述首先介绍了自然界中的超疏水表面及其表面特性;然后,对近年来仿生超疏水表面的化学制备技术,包括化学气相沉积法、溶液浸没法、电化学技术、水热法、溶胶-凝胶法等进行了系统而详细的梳理,总结了各种制备方法的优缺点,为超疏水表面的制备提供了最新的研究进展和知识;最后,作者阐述了化学法制备超疏水表面所面临的挑战以及对未来的展望。

该综述发表于Advanced Engineering Materials上, 山东科技大学纳米研究院院长王清教授为论文的通讯作者。