你是否發現，許多植物長在污泥里，但是葉子卻保持著清潔狀態，一個典型的例子便是“出淤泥而不染”的荷葉。研究者們常稱這種自清潔的現象為“荷葉效應”。這種效應在生產生活中得到了廣泛的應用，其在軍事上的應用潛力也逐漸凸顯。

通常，構建超疏水表面有兩種方法，一為在疏水材料表面構筑微納結構，二為將低表面能的物質接在微納表面上。可知，限制其發展的兩個重要的因素是，需在疏水材料上構筑微納結構；微納結構易被外力破壞，導致超疏水性喪失。所以如何利用簡單的方法制備具有耐久性的超疏水材料，成為研究的熱點。在此基礎上，賦予超疏水材料更多的功能，將會大大拓寬其應用領域。

基于此，近日，天津大學曹墨源副研究員團隊聯合中國科學院理化技術研究所江雷院士團隊吳雨辰研究員在Cell出版社新刊《Matter》上發表題為“Surface-Embedding of Functional Micro-/Nanoparticlesfor Achieving Versatile Superhydrophobic Interfaces”的論文。論文著重介紹了一種“萬金油型”超疏水表面制備方法——“膠水+粉末”法，同時，通過選擇不同的“粉末”，可以賦予超疏水表面許多新穎、有趣的功能，如導電、高/低粘附、pH響應、熒光夜光、可磁控等。

圖1.“膠水+粉末”策略用于制備功能化超疏水表面

研究者將稀釋的PDMS前驅體溶液滴涂在玻璃片上，待大部分溶劑揮發干后，均勻的灑落“粉末”，然后烘干即得到帶有“粉末”特定功能化的超疏水表面。該方法無需對“粉末”進行改性；自由選擇“粉末”可以賦予材料不同的功能，簡單方便，可望實現大規模工業化應用；同時利用干粉避免使用過多有機溶劑，綠色環保，適合生產。

圖2 .具有超疏水性能的材料的制備方法

圖2展示了“膠水+粉末”制備超疏水材料的原理，首先是PDMS前驅體的膠水，很好的“粘”住粉末顆粒，再者，PDMS前驅體溶液在毛細力作用下，主動地覆蓋粉末表面。研究者后續對PDMS前驅體濃度進行了篩選，得到了合適的濃度，使表面不至于被前驅體溶液覆蓋進而保留微納結構；同時粉末表面被PDMS覆蓋，形成均勻的低能量表面。兩者的協同作用，賦予了材料表面超疏水的性質，而粉末的性質則賦予材料其他不同的功能。

表1.不同微/納米粒子預處理超疏水表面的性能

該論文向我們展示了一種簡單方便的制備超疏水表面的方法，容易實現且具有普適性，原料成本低廉，不但為后續研究開辟了一條新路，同時也為實際的工業生產提供了可能性。

全文鏈接：

https://www.cell.com/matter/pdf/S2590-2385(19)30013-X.pdf