近日，電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院鄧旭教授團(tuán)隊在國際期刊《Chemical Society Reviews》（IF=42.8）發(fā)表題為“Robust superhydrophobicity: mechanisms and strategies”的長篇綜述論文。電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院青年教師張文巒博士為第一作者，基礎(chǔ)與前沿研究院鄧旭教授為論文通訊作者，電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院為論文第一作者單位和通訊單位。

超疏水表面具有良好的疏水自清潔性能，因此擁有廣泛的應(yīng)用前景。超疏水表面的基本特征是使其能夠在液滴下保留大量空氣的微納米尺度粗糙結(jié)構(gòu)。然而，精細(xì)的表面結(jié)構(gòu)伴隨著脆弱的機械性能，這嚴(yán)重阻礙了超疏水表面的實際應(yīng)用。為了滿足工業(yè)產(chǎn)品嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)和要求，穩(wěn)定的超疏水性能是人們長久以來追求的目標(biāo)。

圖1給出了制備穩(wěn)定超疏水表面的策略以及方法的總體框架。

這篇綜述首先對超疏水的熱力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了詳盡的探討，介紹了用來進(jìn)行相關(guān)研究的理論模型和實驗方法，重點討論了從Cassie-Baxter狀態(tài)到Wenzel狀態(tài)的潤濕轉(zhuǎn)變機制，基于自由能和浸潤臨界壓力方法來分別解釋超疏水的失效機制，為穩(wěn)定耐久的超疏水表面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論指導(dǎo)。然后，將常見的構(gòu)建穩(wěn)定超疏水表面的策略分為被動抵抗型和主動再生型并加以詳細(xì)介紹和討論。文章作者認(rèn)為，通過多種策略的結(jié)合，可以獲得穩(wěn)定的超疏水表面，并以“穿鎧甲的超疏水表面”為例加以闡釋。最后，介紹了自下而上與自上而下的各種制備方法，包括各種濕法化學(xué)、層層組裝法、溶膠-凝膠法、模板法、蝕刻法、光刻法等。為了得到穩(wěn)定的超疏水表面，通常需要綜合利用多種制造方法。

這一綜述可作為研究人員設(shè)計和構(gòu)建穩(wěn)定耐久超疏水表面的出發(fā)點，極大地促進(jìn)超疏水表面走入我們的日常生活。此外，由于超疏水的交叉學(xué)科性質(zhì)，本文將引起物理、化學(xué)、化學(xué)工程、環(huán)境工程、材料科學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注。

論文鏈接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cs/d0cs00751j#!divAbstract

來源：電子科技大學(xué)