哪些東西有疏水性呢？

鳥(niǎo)的羽毛，許多水鳥(niǎo)必須保護(hù)它們的羽毛免受水侵入，并在它們的羽毛上分泌疏水油，以防止水滲透。如果你聽(tīng)說(shuō)過(guò)“像鴨子身上的水”這個(gè)詞，那這個(gè)階段指的是鴨毛的疏水性。鴨子和許多其他水生鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間在水下收集食物。但是，它們?cè)陔x開(kāi)水時(shí)也必須飛行。如果讓水滲入它們的羽毛，鳥(niǎo)兒就會(huì)變得太重而無(wú)法飛行。鳥(niǎo)類(lèi)將它們從皮膚和特殊腺體分泌的疏水油刷到它們的羽毛上。當(dāng)他們潛入水下時(shí)，油類(lèi)會(huì)形成疏水屏障，阻止水滲透。然后，當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)，它們只需將水甩掉即可飛行。 超疏水的性質(zhì)是怎樣形成的?弄清楚這個(gè)，自然界的超疏水現(xiàn)象就可能為人類(lèi)所利用了。防水涂層疏油劑

疏水原理的三大模型：

水在固體表面上的潤(rùn)濕性與固體表面的狀態(tài)有一定的關(guān)系，固體表面粗燥程度不同浸潤(rùn)模型不同。

水在理想的光滑平面表面一般服從Young’s方程；

當(dāng)固體表面有一定粗糙度時(shí)該方程不在適用，在粗糙表面上的潤(rùn)濕模型主要有Wenzel模型，該模型有一個(gè)重要的假設(shè)條件：假設(shè)液體始終能填滿粗燥表面上的凹槽；對(duì)于液體沒(méi)有滲透到粗糙機(jī)構(gòu)內(nèi)部的這種情形，主要采用Cassie-Baxter模型，該模型認(rèn)為液滴在粗糙表面的基礎(chǔ)為復(fù)合接觸，表觀上的液固接觸面其實(shí)是由固體和氣體共同組成。 防水涂層疏油劑水滴縮得越像圓圓的球形，這個(gè)角度就越大，也就說(shuō)明表面的疏水性越強(qiáng)。

富勒烯超疏水材料在水中浸沒(méi)數(shù)小時(shí)仍能保持干燥狀態(tài)2021年8月12日AdvancedMaterials雜志的封面文章刊登了美國(guó)中佛羅里達(dá)大學(xué)在富勒烯超疏水材料的研究成果，利用該材料制備的薄膜在2英尺（約61cm）深的水中浸沒(méi)3小時(shí)后，仍能保持干燥狀態(tài)。

該項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人DebashisChanda教授從荷葉結(jié)構(gòu)中獲得靈感，合成了基于富勒烯分子晶體的納米結(jié)構(gòu)材料，并利用該材料制備超疏水薄膜和涂層。富勒烯是通過(guò)結(jié)合碳分子形成籠狀封閉結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的，這些結(jié)構(gòu)可以相互堆疊，形成名為富勒體的高晶體。富勒體雖然具有較高的表面能，但利用其凝膠制備的薄膜或涂層可產(chǎn)生納米尺度的粗糙表面，使其具有優(yōu)異的疏水性能。

大多數(shù)先前報(bào)道的疏水表面是通過(guò)設(shè)計(jì)微觀表面形貌來(lái)實(shí)現(xiàn)的，涉及復(fù)雜的光刻或蝕刻工藝，但并不是所有的材料表面均可實(shí)施上述工藝。而且，先前報(bào)道的疏水表面一般在水中浸沒(méi)數(shù)分鐘后其疏水性能就會(huì)喪失。但是，UCF的這種富勒體薄膜，無(wú)論水流方向如何變化，甚至在水流持續(xù)沖刷的情況下，都能表現(xiàn)出極強(qiáng)的疏水性能。據(jù)介紹，將一滴由上述富勒體形成的凝膠滴在任何材料表面上，均可以觸發(fā)其表面的超疏水性能。

課題組團(tuán)隊(duì)借鑒電化學(xué)原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)電場(chǎng)強(qiáng)度在涂層中的分布，并通過(guò)改變PEO電解液特性，利用PEO涂層中天然產(chǎn)生的孔洞結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)定向刻蝕，從而實(shí)現(xiàn)了上寬下窄的荷葉狀微納結(jié)構(gòu)的批量簡(jiǎn)單制備通過(guò)對(duì)制備結(jié)構(gòu)的氧化鋁涂層的表面測(cè)試發(fā)現(xiàn)，獲得的無(wú)機(jī)氧化鋁涂層在不經(jīng)任何有機(jī)修飾即可實(shí)現(xiàn)150±3°的水滴接觸角和8±2°的水滴滾動(dòng)角，表現(xiàn)出有優(yōu)異的超疏水性能。而且，該結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)超疏水涂層具有無(wú)機(jī)陶瓷材料獨(dú)特的耐候性、耐火性以及耐腐蝕性能，在360天日光下暴曬、火焰燃燒以及中性鹽霧腐蝕環(huán)境中，均能保持明顯的超疏水特性。在一些行業(yè)，水更是讓人如臨大敵：水會(huì)帶來(lái)細(xì)菌，帶來(lái)腐蝕，帶來(lái)污染。

超薄自修復(fù)涂層實(shí)現(xiàn)耐久超疏水性能

2021年9月NatureCommunications雜志刊登了美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校在超薄自修復(fù)超疏水涂層的新的研究成果。這種超疏水涂層厚度小于100nm，具備自修復(fù)功能，可以承受劃痕、撞擊等損傷破壞，可解決傳統(tǒng)超疏水涂層耐久性差的問(wèn)題。

目前已有的超疏水表面大多機(jī)械強(qiáng)度不高或化學(xué)穩(wěn)定性較差，在使用過(guò)程中容易導(dǎo)致超疏水性能喪失。針對(duì)這一問(wèn)題，以往的方法是在超疏水涂層中引入耐磨物質(zhì)，并采用含氟化合物進(jìn)行修飾，但這種涂層一般厚度較于10μm），而且在應(yīng)用過(guò)程中存在局限性。 在一場(chǎng)TED演講中，科學(xué)家將一盆水潑向一塊金屬板，水珠像鋼珠一樣滾落，金屬板仍然干爽;不銹鋼涂層直銷(xiāo)價(jià)

超疏水涂層在疏水方面的應(yīng)用是非常理想的。防水涂層疏油劑

超疏水技術(shù)用在室外天線上,可防止積雪從而保證通信質(zhì)量；

用在船、潛艇的外殼上,不但能減少水的阻力,提高航行速度,還能達(dá)到防污、防腐的功效；

用在石油輸送管道內(nèi)壁、微量注射器針尖上能防止粘附、堵塞、減少損耗；

用在紡織品、皮革上,還能制成防水、防污的服裝、皮鞋。

正是由于有如此的需求,超疏水材料的應(yīng)用研究才越來(lái)越受關(guān)注。將拒水拒油劑涂覆在紡織品、皮革表面或?qū)⑿杼幚淼牟牧辖](méi)在含硅、氟元素高聚物的溶液、乳液中,可以制備拒水、防污的材料。 防水涂層疏油劑

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