阿尔托大学 表面外观和结构防水性的示意图
学分:阿尔托大学 超疏水表面不排斥水
这使得它们对抗菌涂层极其有用，因为细菌、病毒和其他病原体不能附着在它们的表面
然而，超疏水表面有一个主要缺陷——它们极易被割伤、划伤或凹陷
如果超疏水表面受损，受损区域可能会截留液体，涂层的优势就会丧失
然而，现在，中国和芬兰的研究人员合作开发了一种装甲超疏水表面，它可以承受尖锐和钝的物体的反复撞击，并且仍然能以创世界纪录的效果排斥液体
这项研究是本周《自然》杂志的封面特写，它设计了可以用金属、玻璃或陶瓷制成的超疏水表面
表面的超疏水特性来自遍布其上的纳米结构
诀窍是在材料表面图案化一个微小倒金字塔的蜂窝状结构
脆弱的防水化学物质被涂在蜂窝的内部
这可以防止任何液体粘在表面上，而脆弱的化学涂层被金字塔的墙壁保护着免受损坏
阿尔托大学的物理学家罗宾·拉斯教授说:“盔甲几乎可以由任何材料制成，正是表面框架的相互连接使它坚固而坚硬。”他的研究小组是该项目的一部分
“我们用不同尺寸、形状和材料的蜂窝来制作盔甲
这一结果的美妙之处在于，它是一个通用的概念，适用于许多不同的材料，使我们能够灵活设计各种耐用的防水表面
" 除了它们对生物医学技术有用的抗微生物特性外，超疏水表面还可以更普遍地用于需要拒液表面的任何应用中
光伏就是一个例子，随着时间的推移，湿气和灰尘的积累会阻碍它们吸收的光量，从而降低发电量
用超疏水玻璃表面制造太阳能电池板可以长时间保持其效率
此外，由于太阳能电池通常安装在屋顶和其他难以到达的地方，这种防水涂层可以减少所需的清洁量
“通过使用解耦设计，我们引入了一种设计坚固超疏水表面的新方法
我们未来的工作将是进一步推进这种方法，并将坚固的超疏水表面转移到不同的材料上并将其商业化，”参与这项研究的中国电子科技大学研究小组负责人邓旭教授说
超疏水表面的其他理想应用包括在机器和车辆上，在这些地方，脆性材料在长时间内的条件非常恶劣
为了模拟这些工作环境，研究人员将他们的新表面置于极端条件下，包括在100℃下连续烘烤数周，将它们浸泡在高腐蚀性液体中数小时，用高压水射流对它们进行喷砂处理，并在极端湿度下对它们进行体力消耗
这些表面仍然能够像以前一样有效地排斥液体
既然这种新材料设计的优势已经得到了证明，未来的研究将探索它在现实世界中的广泛应用潜力
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