超疏水性和超疏水性表面已成为描述各种高润湿性表面的时髦词汇。在互联网上,你可以找到许多声称是超疏水的涂层和材料的例子。其中一些可能是,但许多只是疏水。
超疏水表面定义为静水接触角大于150°,接触角迟滞小于5°。
超疏水性最早在自然界的荷叶和其他一些不受潮的植物叶子上被观察到。
术语“荷花效应”有时用来指由于超疏水性而产生的自清洁特性。如果用电子显微镜拍下荷叶的照片,你会发现荷叶的表面相当粗糙。此外,除了这种粗糙之外,叶子的表面还覆盖着一层蜡状物质。这两种性质合在一起,使得表面具有超疏水性。
自从发现超疏水性以来,已经有许多例子表明,这些类型的表面是在各种材料上人工制造的。如前所述,超疏水性需要两个性质;非润湿化学和微观和/或纳米结构的地形。
非润湿化学通常来自含氟聚合物涂层。最典型的含氟聚合物Teflon®具有最高的光滑表面接触角,约为120°。很明显,表面化学本身不足以使表面超疏水,但粗糙度也是必需的。粗糙度要求使得表面通常不耐用,这是它们在不同应用中使用的最大挑战。