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自然界中的超疏水現(xiàn)象

　　超疏水材料的研究最初源于從自然界得到啟發(fā)而展開的仿生學工作?？茖W家觀察了大自然中各種美麗的花瓣、多彩的動物翅膀和擁有“水上漂”本領的各類水生動物，均發(fā)現(xiàn)類似的超疏水現(xiàn)象。以蝴蝶為例，它之所以能在雨中自由起舞而不怕被雨淋濕，得益于其超疏水特性的翅膀。研究者發(fā)現(xiàn)在蝴蝶翅膀的表面整齊排列著同方向的鱗片狀微結構。這一特殊的納米級別的微觀結構導致蝴蝶翅膀對水滴具有發(fā)散性的排斥性質，即允許其上面的水滴從某一個方向滾走，而在其他方向上則難以滾動。

超疏水涂料的功能

■自潔：抗水和油的污染，干燥無菌。用點水或者氣流，就可以去除表面的灰塵和污垢

　　（1）自清潔。當超疏水涂層表面傾斜時，即使角度很小，水滴也很容易從其表面滾下并帶走污染物，從而實現(xiàn)自清潔和抗污特性。以炭黑粉末模擬灰塵顆粒并均勻地散布超疏水涂層表面，當一系列水滴從噴嘴中釋放，略微傾斜則水滴帶起塵粒一同滾落，結果表面干凈如初。

　?。?）防冰霧。由于超疏水基體的自身孔隙及其與水滴之間夾雜著空氣，水滴在超疏水涂層表面的粘附力極小，這使得水滴在其表面不易滯留，且對結冰起到了明顯的延緩作用，因而低溫條件下超疏水表面具有較好的除冰防霧性。

　?。?）油水分離。由于超疏水材料對于水與油具有完全相反的浸潤性，它可以吸收油水混合物中的油污并疏離水分，因而有望在油水分離領域大顯身手，例如海上溢油事故這些典型場景。如圖5所示，當組成為十六烷和水的油水混合物被傾倒在玻璃容器的濾膜之上時，對于經(jīng)超疏水處理的濾膜，油相順利濾過進入容器，而水相則阻隔于濾膜之上；相比之下，對于未經(jīng)處理的原始濾膜，油相和水相均順利透過進入容器。這一結果表明，經(jīng)超疏水涂料處理的濾膜可以實現(xiàn)油水混合物的簡易快速分離。此外，該體系在高溫、高濕、強酸/堿性和機械力等極端環(huán)境條件下依舊能保持穩(wěn)定的超疏水性和高分離效率。

超疏水涂料的應用

       將超疏水涂料加工研制成超疏水噴霧劑，廣泛應用于航天軍工、交通、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、日用紡織等領域，在透明玻璃表面也可以形成透明光滑的超疏水涂層。