超疏水表面材料的制备与应用是什么

        在自然界中，有许多值得人类探索和学习的现象。人们研究并应用这些现象来改善生产和生活，这些现象统称为仿生学。本文将介绍和讨论植物和动物外观的自我清洁功能现象。自然界中的许多植物和动物都具有这种功能，例如鸟类羽毛，水str腿和蝴蝶翅膀（见图1）。从宏观上看，这些组织或器官*难渗透和壁挂。原因是它们的表面具有超疏水性的成分和结构，因此这种材料被称为超疏水材料。

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        超疏水表面已广泛应用于日用品，公共建筑甚至国防和航空。另一方面，作为典型的界面现象，表面渗透在界面化学，物理学，材料学，界面结构设计等跨学科学科的基础研究中也具有重要的研究价值。由于其重要性，各行业和领域的专家和科研人员已开始加入该领域的研究和探索，目的是利用仿生学所取得的成果来改善我们的生产和生活，服务大众。超疏水材料很早就被发现了，系统理论得益于Wenzel和Cassie在20世纪30年代和40年代的工作。他们发现了表面粗糙度和润湿性之间的关系。大多数固体表面往往不是光滑和平坦的，从微观角度看可以看到凸起和凸起。在良好的超疏水条件下，固体表面上的液滴不能完全填充粗糙固体表面的凹面，并且液滴和固体凹面之间会有空气。显然，固体和液体之间的接触界面实际上是由气液界面和固液界面组成的混合界面。 Wenzel和Cassie总结的公式已成为研究不同粗糙度或表面微观结构的模型基础，表明材料的超疏水性是由材料的表面能及其微观几何和排列决定的。近年来，基于生物组织和结构的超疏水表面材料的制备已成为材料研究领域的热门话题之一。本文从超疏水表面的基本原理，模拟疏水表面的研究进展，应用和展望等方面介绍了超疏水材料。