突破性研究引领超疏水表面走向商业化和广泛应用

 

超疏水表面，一种具有神奇润湿性的表面，让水滴在其上如同荷叶上的露珠，自如滚动，难以停留。这种表面因为其独特的润湿性，已在自清洁、油水分离、防腐、防冰除冰和防水纺织品等领域大显身手。然而，要将这种超疏水表面引入商业化和日常生活的广泛应用中，仍面临诸多挑战。

近日，中国科学院兰州化学物理研究所的科研团队在《Science Advances》杂志上发表了一篇论文，对超疏水表面的发展现状、面临的挑战以及未来的发展策略进行了深入探讨，为这一领域的进步提供了新的视角和策略。

“超疏水表面是一种特殊的润湿性表面，水滴在其上呈明显的球形，接触角大于150度，滚动角小于10度。这种表面在很多领域都有广泛的潜在应用，如减阻、集水、传热、防结垢、抗菌和抗血液黏附等。”兰州化物所张俊平研究员告诉《中国科学报》。

然而，超疏水表面的综合性能、制备方法和应用场景是其商业化和广泛实际应用的主要制约因素。为了更好地推广超疏水表面，需要建立综合性能标准化的评价方法，以评估超疏水表面的性能并推动该领域的标准化和规范化。同时，还需要提供可行的策略来设计和制备超疏水表面，以解决机械稳定性、抗冲击性和耐候性等问题。

“目前，超疏水表面的机械稳定性、抗冲击性和耐候性等各方面性能的测试方法还比较混乱，这不利于世界范围内各实验室研究结果的对比分析。建立标准化的测试方法，有利于解决上述问题，促进该领域的规范化发展及超疏水表面的产业化和商业化。”张俊平说。

在过去的20年里，超疏水表面的基础研究在制备技术、仿生学、润湿性理论和潜在应用等方面取得了巨大进展。现在，超疏水表面已成为世界范围内的热点交叉研究领域，涉及材料科学、化学、工程、物理学、力学、环境科学和能源等诸多学科。

“超疏水表面可能在2035年左右实现广泛商业化和大规模实际应用。该论文将为超疏水表面的广泛应用打开新的篇章，也将为人类的生活和工业生产带来更多的便利和效益。”张俊平表示。

相关论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adj1554 

  超疏水表面。张俊平供图。