超疏水 常见的超疏水材料

来源中国军网

不能泼水的超疏水材料。

一盆水溅到金属板上，水珠像钢珠一样滚着，金属板还是干的；一把桨浸入水中，不带一滴水就捞出来了；当一杯水倒在玻璃板上时，水滴紧紧地“蜷缩”在中心，即用手搅拌出一两滴，它们也立即“跑”回来…

这些现象肉眼看来似乎与我们的“常识”相悖，但背后其实是超疏水材料。作为涉及生物、物理、化学和材料的科学技术前沿，这种通过改变材料的表面自由能和表面粗糙度而获得的新技术，在科学研究、军事应用和民用生产等诸多领域都有着非常广阔的发展前景。

2017年5月，德国弗赖堡大学开发了一种具有多层结构的自修复超疏水涂层。这种超疏水材料可以通过模仿鲨鱼皮的结构获得良好的水下减阻性能，其表面具有类似于蛇蜕皮的特性，可以实现表面受损后超疏水性的快速自愈，从而为舰船、飞机和战车提供持久的防水、防冰和自清洁能力。此外，随着增材制造、材料计算、仿真等技术的深度融合，超疏水材料表面微结构的设计、结构和控制难度大大简化，使得超疏水材料的制备快速准确，结构和性能科学可控，大大缩短了材料研发周期，降低了研发成本。目前，在科学技术的“催化”下，超疏水材料将越来越符合未来战场的进化需求，不再是单一的特殊材料，而是被赋予越来越多的战场职责。

-船体的防腐、防冰和自清洁。

超疏水涂层可以阻隔水与金属材料的接触，防止海洋生物附着在船舶表面，从而缓解船舶在水线以上的氧化腐蚀，并使表面的水滴在翻滚时干净不脏，保持材料表面的清洁。此外，超疏水材料特殊的粗糙结构和化学组成使其表面表现出良好的防冰和防粘附行为。并且由于它具有能耗低、应用范围广、环境友好等优点，在航海空、船舶、电力、通信、能源等领域也显示出潜在的应用前景。

——应用实战环境，遂行各项任务。

超疏水(超疏油)布可以在-20℃的冷水中保护士兵长达24小时，极大地避免了空士兵、特种部队等作战力量在低温水域突然下潜，导致体温下降，造成不必要的战场伤亡。同时，合理利用材料的超疏水性和超亲水性，可以用来解决危及人的生存的关键性问题，如恶劣战场环境下的集水等。据悉，这种材料可以在高温低湿的沙漠环境下，将水蒸气转化为液态水并吸附在表面，从而达到收集和储存饮用水源、散发体表热量的目的；在高湿度空气体环境下，材料本身具有良好的疏水性，可以保证人们在热带雨林等降雨量大、蒸发量大的湿热环境中安全执行任务。此外，基于超疏水(超疏水、超疏油)面料的生化防护服可以有效避免生化污染物的渗透，保护士兵免受生命威胁。

——开发新型水上机器人。

如今，超疏水技术研发的新型水上机器人，由于其独特的漂浮机理和高效的划水方式，可以低消耗、低噪音、高效率、高效益地灵活漂浮、划水、跳跃。在不太遥远的未来，类似的超疏水微型侦察机器人将应用于科研探索、安全巡逻、情报侦察等领域，成为海上不可或缺的“千里眼”和“千里眼”。

目前，随着超疏水材料技术在武器装备防护、能源等创新领域的应用前景日益广阔，未来超疏水材料技术将有可能与仿生技术、纳米技术等高新技术深度融合，逐步突破其力学性能和耐久性的关键瓶颈，在军事领域发挥更大的应用价值。