仿蛇蜕超疏水材料：超疏水表面不怕再被破坏

想象一下，一件雨衣，通过剥离损坏的外层来治愈划痕。为了创造这样的材料，科学家们向大自然学习，获得灵感，研制出多层防水材料，当表层被破坏之后，可以像蛇蜕皮一样，露出底下新的疏水层。相关工作近日在 ACS旗下期刊《 Langmuir 》上发表。

自然界中像荷叶、水黾等超疏水的例子启发了科学家去模仿，开发具有疏水结构的新材料。这种材料通常是在基材上涂覆一层具有微纳结构的涂层，或者和具有微结构的纳米粒子共混来制备。超疏水表面具有一系列的应用价值，比如雨具、医疗器械和自清洁车窗。但到目前为止，大部分超疏水材料面临着不耐磨，易被尖锐物体破坏的缺点。为了解决这个问题，德国科学家 Jürgen Rühe 和同事们找到了一个潜在的解决方案——仿蛇蜕疏水表面。

研究人员通过一层一层堆叠，堆叠三层来实现他们的想法。以聚（1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯）作为疏水层。在最上层的是“草”一样的纳米草层；中间层为水溶性聚合物层；底层为超疏水硅 “纳米草” 层。“纳米草”是由伸直了的微小针状突起组成。研究人员将划伤后的涂层材料浸泡在水中，水渗入伤口，被中间的水溶性聚合物所吸收，之后顶层的涂层像“蛇蜕”一样被剥离，露出底层疏水层。研究人员表示：尽管仍存在一些问题，比如“ 顶层涂层的强度有待提高，如何防止一下子划破三层 ”，但这为制造自清洁防水材料提供了一种新的解决方案。

视频介绍：

参考文献：

Hönes R, Kondrashov V, Rühe J. Molting materials: Restoring Superhydrophobicity after Severe Damage via Snakeskin-like Shedding[J]. Langmuir the Acs Journal of Surfaces & Colloids, 2017.DOI: 10.1021/acs.langmuir.7b00814

文献链接：

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.7b00814

来源：高分子科学前沿  农夫山泉 来稿

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