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2023-05-26

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01 ?制作基礎(chǔ)

　　荷葉“出淤泥而不染”，露珠在上面也呆不住。荷葉為什么能不沾泥土和水？分析荷葉的表細微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其表面有許多乳狀突起，這些肉眼看不見的小顆粒，正是“荷花自潔效應”的成因，可以讓荷葉不沾染臟東西。于是，模仿了荷葉的表面結(jié)構(gòu)，研制出人工仿生荷葉。仿生荷葉實際上是一種人造高分子薄膜。

02 ?結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

　　以天然荷葉為主體制備仿生荷葉微結(jié)構(gòu)薄膜，通過PDMS的模板發(fā)和納米壓印法大致的復刻荷葉表面的微乳突結(jié)構(gòu)。這樣得到的薄膜主要成分是PDMS（聚二甲基硅氧烷），一種高分子化合物。在制備NOA81仿生荷葉微結(jié)構(gòu)薄膜的基礎(chǔ)上，結(jié)合水熱法在微乳突表面生長氧化鋅（ZnO)納米線結(jié)構(gòu)。

　　用熱塑法制備的話，成分有PS（聚苯乙烯）的二甲苯濃溶液。

03 ?原理

　　大量空氣儲存在這些微小的凹凸之間， 使得水珠只與荷葉表面乳突上面的蠟質(zhì)晶體毛茸相接觸，顯著減小了水珠與固體表面的接觸面積，擴大了水珠與空氣的界面，因此液滴不會自動擴展，而保持其球體狀。

表面的微納米結(jié)構(gòu)

　　滾動角是兩接觸角的插值，滾動角越小，越有利于水珠在其表面的滾動。

04 ?使用

　　紡織品防水也是超疏水在日常生活中的主要應用，有超疏水涂層的紡織品可以用于防水服中，避免其免受水滴的潤濕。在過去的基礎(chǔ)研究和工業(yè)應用中，具有特殊潤濕性的多功能織物也引起人們的廣泛興趣，人工防水織物除了具有超疏水性，還具有油水分離、自清潔、抗菌、自修復等綜合性能。

　　此外，根據(jù)仿生織物的制造思路，通過納米微結(jié)構(gòu)薄膜，使其應用在不同地方也會有不同的效果，例如自清潔涂料。

　　自清潔表面是指表面的污染物或灰塵在重力、雨水、風力或太陽能等自然外力的作用下能夠自動脫落或被降解的一種功能性表面。在過去的十幾年中，己經(jīng)開發(fā)出各種各樣的自清潔涂料，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)中具有很大的應用前景，特別是戶外玻璃和外墻。超疏水表面的自清潔，類似于荷葉的自清潔現(xiàn)象，它們可以在液滴滾走時帶走基材表面的灰塵、顆粒等物質(zhì)。

防覆冰

　　近年來，受生物材料表面疏水性啟發(fā)，人造超疏水表面開始應用于防覆冰，疏水表面在防覆冰領(lǐng)域應用的優(yōu)勢在于優(yōu)異的拒水性能，可延遲濕雪、冰或霜在基材表面的積聚和粘附，可有效緩解結(jié)冰（覆冰）問題。

參考文獻

1.百度百科，“超疏水材料”，及圖片

2.中國知網(wǎng)，“納米仿生微結(jié)構(gòu)薄膜”

3.中國知網(wǎng)，“荷葉超疏水仿生材料制備的實驗研究”

4.中國知網(wǎng)，“制備荷葉仿生材料”

5.中國知網(wǎng)，“仿荷葉防水植物”

6.百度百科，“防水織物”

來源：科技協(xié)會

編輯：新媒體編輯部　　艾靖儒

總編：　　　　　　　　李曉萌

審核：　　　　　　　　白　潔

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