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什么是超疏水?超疏水表面有什么用呢?

  什么是超疏水？液滴在固體表面穩定存在時會呈現不同的形貌，該形貌用接觸角（Contact Angle, CA）表示。接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線，此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ，其取值范圍為（0-180°）親、疏水的臨界接觸角值為90°，大于90°定義為疏水，接觸角越大表面疏水性能越好，超疏水是指接觸角大于150°的潤濕狀態。

  研究發現，要想獲得荷葉一般“沾水即走”的性能，光是靜態的接觸角大于150°還不足夠表征。于是引入了滾動角表征動態潤濕性，滾動角是指傾斜表面至液滴開始滾動的角度。近年來，通過直接在低表面能材料上加工微納復合結構，可以避免涂層和基體之間粘附力較弱的不足，有效提升超疏水表面的耐磨性，進而延長產品使用壽命。典型的方法包括模板法和3D打印工藝。

  那么超疏水表面有什么用呢？由于超疏水表面液滴難以停留的特性，使得該表面具有防水、防冰、防霧、自清潔等特性。在航空航天領域，飛行器表面的超疏水涂層可以有效防止機身結冰，保障飛行性能，避免空難發生；在交通運輸領域，超疏水涂層可以避免玻璃起霧，保證視野清晰，保證行車安全；在電子電氣領域，超疏水涂層可以避免電路板積水，防止電子元器件短路或生銹；在日常生活方面，超疏水涂層可以實現鍋底防粘，保證食品美味可口，大到航空航天，小到柴米油鹽，可以說超疏水表面具備非常廣泛的應用前景。目前制約超疏水涂層大面積工業化應用的主要問題還是壽命較短，如何提升嚴苛環境下涂層的壽命是目前的主要研究方向。