科创中国

荷叶在中国自古就有“出淤泥而不染”的美誉。一千年后的今天，人们已经研究发现独特的表面粗糙结构和低表面能物质的结合是这种特性体现的关键，这也促进了“仿生超疏水性表面”的发展。仿生超疏水性表面由于其优异的性能（超疏水性、自清洁性），得到了极大地关注，有望应用于纺织品、生物医药器械、表面工程等领域。

现有超疏水材料在制备方法上过于依赖精密的实验设备和复杂的化学物质，不能够规模化生产。由于在粗糙表面修饰的低表面自由能物质一般为含氟或硅烷的化合物，其价格昂贵且有些特殊的制备方法涉及到昂贵的设备 CVD、激光刻蚀等。同时较长的制备周期也是当前面临的一个难题，如有些刻蚀方法需在腐蚀液中浸泡数天才能获得性能优良的粗糙表面，难以有效的制备大面积超疏水表面。工艺简便、经济、环境友好的制备方法有待开发。其次，超疏水表面的持久性不足，使得这种表面在许多场合的应用受到限制，包括表面修饰的低自由能薄膜的强度、耐候性差，使其在一些场合长期使用可能被破坏污染，最终疏水性变差；同时表面的微结构因机械强度差而易被外力破坏，导致超疏水性的丧失。总之，利用简单有效的方法构造和调控表面的微观结构，从而获得性能持久、优异的超疏水性表面，并有效应用于实际生产和日常生活的各个方面是这一领域研究的最终目的。

本成果是通过浸涂法在织物纤维表面生成一层纳米涂层，具有操作简单、成本低和性能优异等特点，极易进行工业化推广应用。工艺简单是指：可将产品配成水溶液，直接浸涂到棉、涤纶和羊毛等多种常见织物上，工艺周期短。性能优异是指：该超疏水涂层接触角可达 160°，滚动角低于 10°，只有 100 纳米厚度，镀层无色透明，不影响基体材料本身机械性能、手感、色泽，不受基体材料外观尺寸限制。成本低是指：本工艺只需廉价的化学试剂，通过巧妙的方法实现超疏水纳米层的构建，无需特殊生产设备，且无需对材料进行后处理。实际上，该技术可用于在各种材料表面构建超疏水涂层，有望广泛应用于生物医药器械、纺织品等领域。 

技术指标：

a) 优异超疏水性：水滴接触角可达 160°，滚动角低于 10°；

b) 优异稳定性：5kPa 载荷下往复摩擦运动 100m，水洗 30 次、有机溶剂浸泡 14 天、干洗 20 次后接触角及滚动角无明显变化；

c) 成本小于 100 元 /kg。