來源：視覺中國

超疏水材料是一類對水極端排斥的材料，通常由特殊的表面微納粗糙結構和低表面能化學物質(zhì)構成。它的疏水特性主要歸功于表面的微納粗糙結構。接觸角大于150°、滾動角小于10°，是超疏水材料表面的典型特征。其中，水滴與表面的黏附力極小，且滾動角α＜10°的“荷葉態(tài)”，是目前研究最為廣泛的一種超疏水材料狀態(tài)。在顯微鏡下，荷葉表面布滿密密麻麻的微米級乳突。這些突狀結構之間充斥著空氣，形成了一層極薄的空氣膜，再加上荷葉自身分泌的、表面能低的植物蠟質(zhì)，共同造就了荷葉的疏水和自清潔效應。

在古代，人們就有利用超疏水材料的意識，油紙傘便是其中的產(chǎn)物。最早的油紙傘傘面還不是輕巧的宣紙，而是動物的皮草。后來，隨著紙張的發(fā)展，人們就想到了在傘面上鋪就浸透天然桐油的宣紙，一來可以減輕傘本身的重量，二來也達到了較好的疏水防雨效果。在油紙傘的制作過程中，至關重要的一步工藝便是刷桐油。桐油熬好后，要用棉布沾滿桐油涂刷在傘的陰陽兩面，要重復三次，自然晾干后還需再涂一遍，這樣才能保證油紙傘在雨中表現(xiàn)出較好的疏水性能，不被浸壞。

油紙傘盛行在水光瀲滟的江南，“文化、歷史、懷舊”，這些附著在油紙傘上美好而典雅的標簽，凝聚著濃郁的古老華夏民族的符號意義?，F(xiàn)在的油紙傘，以其精美的圖案、復古的造型，承載著古人精湛的工藝，勾連著人們懷舊的情愫。

當前，圍繞在人們生活周圍的超疏水材料，在醫(yī)學、建筑、紡織、軍事等領域有著廣闊的應用前景。

超疏水材料的顯著特征是不潤濕，這樣就降低了與細菌接觸的可能。醫(yī)學上抓住了這個新思路來抑制細菌繁殖、防止傷口感染潰爛?？蒲腥藛T就是利用超疏水粗糙表面間隙留存的空氣，迫使肽聚糖和底物之間的接觸區(qū)域變得最小，基于這些空氣層來抑制和減小細菌黏附，從而抑制生物膜形成，降低感染的可能性。

雨過天晴后，荷葉表面光潔如新，這是由于超疏水材料具有的自清潔性能?？蒲腥藛T將這一性能遷移到建筑墻體的防護上，運用超疏水材料的墻面相較于普通墻面更干凈。這是因為附著了超疏水材料的墻體，上面的顆粒及液體污染物容易通過水流的作用被沖走，從而減少了人工打掃的成本，降低了能源的損耗。一些戶外玻璃、太陽能電池板、高層建筑外墻就是應用了超疏水材料的這一性能。

應用了超疏水材料的紡織品也表現(xiàn)出不黏附、自清潔的性能，被人們戲稱為“不用洗的衣服”，即使醬油滴在衣服上也會“絲滑”溜走，不留污漬。具有這種優(yōu)良性能的紡織物可以滿足人們?nèi)粘Ｉ畹亩喾矫嫘枨蟆?/p>

在軍事裝備方面，超疏水材料為武器帶來了更多的優(yōu)良性能，以面對更嚴苛的外部環(huán)境，比如耐磨、防霧等綜合防護能力。2017年4月，美國密歇根大學研制的一種高耐磨性超疏水涂料，由氟化多面體低聚倍半硅氧烷低表面能材料和氟化聚氨酯高彈體黏合劑混溶制成。在防霧方面，超疏水材料以多尺度的表面結構，抑制了潮濕環(huán)境中的霧氣凝結，從而達到有效保護光學器件等重要設備的目的。

人類在自然中獲得靈感，從亭亭凈植的荷葉，到撐著油紙傘的姑娘，再到我們生活中隨處可見的現(xiàn)象，超疏水材料的應用貫通古今，包羅萬象，呈現(xiàn)出蓬勃的生命力。與此同時，我們也要關注超疏水材料還面臨著許多難題，而對于科研工作者來說，環(huán)境友好型、成本低廉、工藝簡單的超疏水材料的研發(fā)又是重中之重。

（作者：莫尊理系西北師范大學教授、博士生導師，尹智宇系西北師范大學研究生）

責任編輯：胡惠雯