我們知道使用納米涂層的物品很容易可以達(dá)到材料表面疏水的性能，在不改變材料本身化學(xué)屬性的情況下，增加了額外的屬性，比如在短時(shí)間內(nèi)有很強(qiáng)大的防水性能，防油性能，如果是作用在金屬及部分家具上，還可以增加防腐性能。

在展開(kāi)話題前，我們今天先聊一聊疏水性

疏水是什么意思呢？

疏水的字面意思是“對(duì)水的恐懼”。疏水分子的表面排斥水。有疏水性液體，當(dāng)然也有，例如油，就會(huì)與水分離。疏水分子通常是非極性的，這意味著構(gòu)成分子的原子不會(huì)產(chǎn)生靜電場(chǎng)。在極性分子中，這些相反的電能區(qū)域吸引水分子。如果分子上沒(méi)有相反的電荷，水就不能與分子形成氫鍵。然后水分子與自身形成更多的氫鍵，非極性分子會(huì)聚集在一起。

疏水效應(yīng)是由聚集在一起的非極性分子引起的。大分子可以具有疏水部分，這將折疊分子，使它們可以彼此靠近而遠(yuǎn)離水。蛋白質(zhì)中的許多氨基酸是疏水的，有助于蛋白質(zhì)獲得其復(fù)雜的形狀。疏水效應(yīng)延伸到生物體，因?yàn)樯矬w表面的許多疏水分子幫助它們調(diào)節(jié)其系統(tǒng)中的水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量。

都有哪些東西有疏水性呢？

細(xì)胞膜

細(xì)胞膜由稱為磷脂的大分子組成。磷脂分子的頭部有磷原子，可以吸引水。分子的尾部由脂質(zhì)組成，脂質(zhì)是疏水分子。親水頭指向水，疏水尾相互吸引。在小組中，磷脂形成膠束。膠束是一個(gè)小的疏水球。疏水尾部將水從球的中心排出。

細(xì)胞膜由兩個(gè)磷脂層組成，稱為磷脂雙層。薄片的中間是由疏水尾組成的，它可以排出水分，可以將細(xì)胞的內(nèi)容物與外界環(huán)境分離。細(xì)胞有多種嵌入膜中的特殊蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有助于將親水分子（如水和離子）轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的疏水中間部分。

在真核細(xì)胞中，細(xì)胞器是由磷脂雙層產(chǎn)生的較小囊在細(xì)胞內(nèi)形成的?？茖W(xué)家們利用磷脂的疏水特性創(chuàng)造了另一種結(jié)構(gòu)，將藥物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到細(xì)胞中。如上圖所示，脂質(zhì)體是可以裝藥的小囊。將正確的蛋白質(zhì)嵌入膜中，脂質(zhì)體將與靶細(xì)胞的膜融合，并將藥物輸送到細(xì)胞內(nèi)部。

植物葉子

許多植物的葉子上都有疏水涂層。重要的是不要通過(guò)葉子吸收雨水和水，因?yàn)檫@會(huì)破壞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)，而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)依賴于水從根部到葉子的通道。如果允許水通過(guò)細(xì)胞膜滲透進(jìn)入葉片，它會(huì)改變?nèi)~片中的滲透壓，水不能從根部向上流動(dòng)。甚至水生植物也用疏水性物質(zhì)保護(hù)它們的葉子，確保從根部吸取養(yǎng)分，讓水從一個(gè)方向流過(guò)植物。下面是一個(gè)非常疏水的葉子的例子，它會(huì)導(dǎo)致水滴從葉子上滾下來(lái)。

鳥(niǎo)的羽毛

許多水鳥(niǎo)必須保護(hù)它們的羽毛免受水侵入，并在它們的羽毛上分泌疏水油，以防止水滲透。如果你聽(tīng)說(shuō)過(guò)“像鴨子身上的水”這個(gè)詞，那這個(gè)階段指的是鴨毛的疏水性。鴨子和許多其他水生鳥(niǎo)類會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間在水下收集食物。但是，它們?cè)陔x開(kāi)水時(shí)也必須飛行。如果讓水滲入它們的羽毛，鳥(niǎo)兒就會(huì)變得太重而無(wú)法飛行。鳥(niǎo)類將它們從皮膚和特殊腺體分泌的疏水油刷到它們的羽毛上。當(dāng)他們潛入水下時(shí)，油類會(huì)形成疏水屏障，阻止水滲透。然后，當(dāng)它們出現(xiàn)時(shí)，它們只需將水甩掉即可飛行。

我們現(xiàn)在使用的納米科技，歸根到底是一種仿生學(xué)，我們觀察自然界中神奇的疏水效果，利用納米的極小尺寸，現(xiàn)在也可以將這種自然界中的疏水性能用在各種材料的表面上，比如用在紡織品上實(shí)現(xiàn)疏水疏油的性能。

我們?cè)谂Ｗ醒澤献隽藢?shí)驗(yàn)，通過(guò)在牛仔褲上做了疏水性的納米涂層之后，普普通通的一條牛仔褲，很輕易就實(shí)現(xiàn)了不怕水和油的特性，我們知道牛仔褲有很強(qiáng)的吸水性，如果吸入了醬油，飲料，番茄醬之類的帶顏色的粘稠的液體，清洗起來(lái)的確是需要花不少力氣。而用了納米涂層之后，讓牛仔褲保持清潔變得輕而易舉了。

現(xiàn)在隨著納米科技的進(jìn)步和納米材料的廣泛使用，使用成本已經(jīng)進(jìn)一步降低，原先使用于航天航空科技及奢侈品方面的高科技納米涂料，已經(jīng)普及到民用行業(yè)了，隨著民企和普通居民對(duì)納米材料的進(jìn)一步使用，這種安全環(huán)保無(wú)毒的納米科技，也將帶來(lái)一場(chǎng)新的時(shí)代變革。