这些违反我们肉眼“常识”的征象，就是“超疏水材料”捣的鬼。这种通过改变材料的外观自由能和外观粗糙度获得的新型材料，灵感来自于天然界中的荷叶。因为其防水、防腐蚀、抗菌的特别结果，现在已经成为国际热门的研究领域，可以在环保、工业、医疗等各种你想象不到的领域大展身手。

   超疏水技术是一种具有特别外观性子的新型技术，具有防水、防雾、防雪、防污染、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等紧张特点，在科学研究和生产、生活等诸多领域中有极为广泛的应用前景。

   超疏水材料的研究以诗句“出淤泥而不染，灌清涟而不妖”为契机，以科学的手段向我们诠释这一奇特的天然征象，荷花外观覆盖的自然超疏水薄膜，使得水滴聚集成股，顺势流下，冲刷着荷叶外观的淤泥，营造了出淤泥而不染的状况。因此荷叶在雨后会变得明哲保身，这种征象在生活中很常见，我们称之为“荷叶效应”。

  二、超疏水征象

   荷叶效应--超疏水性原理

   因为水的外观张力作用使水滴在这种粗糙外观的外形接近于球形，其接触角可达150度以上，并且水珠可以很自由地在外观滚动。即使外观上有了一些脏的东西，也会被滚动的水珠带走，如许外观就具有了“自清洁”的能力。这种接触角大于150度的外观就被称为“超疏水外观”。而一样平常疏水外观的接触角仅大于90度。

   三、天然界中的超疏水征象

   荷叶外观的微/纳米复合结构

   单个乳突由平均直径为120nm结构分支组成。

   超疏水各向异性的水稻叶子

   蝉翼外观由规则排列的纳米柱状结构组成，纳米柱的直径大约在80nm，纳米柱的间距大约在180nm，规则排列纳米突起所构建的粗糙度使其外观稳固吸附了一层空气膜，诱导了其超疏水的性子，从而确保了自清洁功能。

   超疏水的水黾腿

   四、超疏水性的两个仿生原理

   莲花效应：“出淤泥而不染”是莲叶外观的一种特征，它不但拥有超疏水的性子，还同时具备自洁的功能，这统统都源自于莲叶外观的维纳双尺度结构。科学及根据这种特征来制造纳米超疏水仿生材料。

   莲叶外观有着许多纳米级的小触角，这些触角之间的间隙小刀甚至不能容纳水滴，进而形成液体、气体、固体的混合情势，“撑”起了水滴。

   莲叶和猪笼草的超疏水特征给这种仿生材料带来两种制备方法：通过改变物体外观来达到超疏水的结果，或是通过增长一层超疏水涂层来获得超疏水特征。

   等离子刻蚀法、模板法、电化学方法、溶胶-凝胶法、熔化-固化法、腐蚀法、相星散法、化学气相沉积法、溶剂-非溶剂成膜、其他方法。

   在建筑防污耐水等领域内的应用

   在管道运输方面的应用

   超疏水织物可被用作防雨/雪服、军用作战服以及帐篷；

   用于微量注射器针尖，可以完全消弭昂贵的药品在针尖上的黏附及由此带来的对针尖的污染；

   在电池和燃料电池方面的应用

   船只等在水面航行时必要消费许多的能源来战胜行进中的摩擦阻力，对于水下航行体如潜艇等甚至可达到80%;而对于运输管道如输油（水）管道，其能量几乎悉数被用来战胜流固外观的摩擦阻力。随着微机电的发展，机构尺度越来越小，固液界面中的摩擦力相对越来越大，如微通道流等摩擦阻力题目已成为相干器件发展的一个紧张的制约因素。因此尽量削减外观摩擦阻力是进步航速和节约能源的重要途径。近年来行使超疏水外观减阻的研究越来越受研究者的正视。如行使超疏水硅外观进行减阻研究中发现，减阻可达30%-40%。行使改性硅橡胶和聚氨酯树脂为主，添加低外观能无机填料或有机填料，在制成的双组分涂料的疏水外观减阻的实验中发现，在相对较低的流速时，其最大外观减阻可达30%，但随着流速的增长这种减阻结果降落，缘故原由归于外观粗糙度的影响。目前，有关这方面的研究有待进一步深入。

   七、超疏水材料的产业链

   中游：超疏水材料

   ①上风分析

   ②弱势分析

   目前，大多数制备方法还存在实验条件苛刻、步骤繁琐、成本高等题目，现已投入市场的超疏水材料也存在如外观微细结构强度低、易老化、易磨损、易污染、使用寿命短等瑕玷。

   国家政策的支撑：从我国国情和科技、产业基础出发，现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业，在重点领域集中力量，加快推进；科学技术发展迅猛国家提倡强化科技创新，提拔产业核心竞争力，因而给超疏水材料的发展营造优秀的国内发展环境；国家支撑发展小微企业及新兴企业，同时，加大财税金融等政策扶持力度，指导和鼓励社会资金投入。

   超疏水材料的研究成本偏高；其次，在投入生产时就必要有资金实力强的大厂商，出现进入门槛高的征象；最后，为实现超疏水材料的质量、性能等方面的精良，就必要具有相干专业知识和理论基础的技术人员，这也加大了其成本费用。

   超疏水材料在保持其高价格的同时也要看到其精良的性能和使用寿命带来的经济效益。与此同时，要努力改动加工技术，扩大生产规模，走商品化的生产化道路，只有在生产规模达到肯定水平后，超疏水材料才能达到企业所接受的水平。

   ⑤前景分析

   其次，从现实应用的角度出发，制作的产品贴合群众生活，从日常生活领域拓展产品的深入步伐，其拓展领域之大可想而知。

   疏水疏油的超双疏外观：事实上许多疏水材料都没有办法躲过油脂带来的影响，后者会污染超疏水层而使得材料外观丧失超疏水性。如今已经有科学家研究制备能够在被油污染的情况下仍能保持超疏水性和自洁能力的超双疏材料。而该原理为“猪笼草效应”。

   莱斯大学的科学家开发了一种新型超疏水纳米材料，可以简化从水中珍爱材料外观的过程。该材料采用改性的羧酸包覆合成的氧化铝纳米颗粒，这种羧酸中的链具有疏水结果，从而形成粗糙外观。这种粗糙外观是疏水材料的一个特性，可以捕获一个空气层，从而削减了外观和水滴之间的接触，使得水滴可以滴落；具有的接触角是155°，从而是一种特别很是好的疏水涂层。这种材料的潜在应用包括可用于海洋的减小摩擦涂层。该材料具有分层结构，从而可以维持这种材料的特征。

   ①存在的题目

   制作疏水材料的设备要求高、条件苛刻、周期长；

   疏水性持久性不强，已被油性物质污染。

   既疏水又疏油的超双疏材料研究，即要实现通过外部刺激实现外观自由能的切换或开关功能；

   应用领域有待拓展；

   实用性的增强。