itotii·如果竭尽自己最大努力仍然还是一无所得，所剩下的只是善良意志

「8」读物

【一种更耐用的自清洁材料】

人们曾仿照出淤泥而不染的荷叶，制造出了表面疏水的自清洁材料。它利用低表面能的物质，比如不粘锅的特氟龙涂层，构建出具有一定粗糙度的表面，让液体与固体之间的接触最小化。在超疏水表面上，水珠可以自如地滚动，顺便带走灰尘。

然而，传统的超疏水材料一般都比较脆弱，容易遭到破坏——想想不粘锅的锅底，用铁勺和钢丝球摩擦后就不起作用了。为了让这种材料更耐用，中国芬兰两国科学家合作，研制出一种强韧的超疏水表面，成果发表于本周的《自然》杂志上。

这一次，他们巧妙地将问题“分而治之”——就像图中那样，为了提高耐用度，他们在坚固的材料表面（陶瓷、玻璃等）刻蚀出像蜂窝一样的微米级结构；再将超疏水纳米材料放进“蜂窝”的凹槽中，提高表面的疏水性能。这样一来，物体的绝大部分表面积都由超疏水材料占据，保证了疏水性；外界的风吹雨打则被微米结构的“屋檐”挡住，大大提高了耐用度。这种技术不仅可以把硅片、陶瓷、玻璃等各种表面改造得“不惹尘埃”，而且用刀片划、用砂纸磨，也难以破坏它们的自清洁效果。

研究者们用这种方法制造出一种透明的自清洁玻璃，用于太阳能发电装置；不仅提高了发电效率，而且不惧风沙侵袭，降低了维护成本。而且，这仅是诸多潜在应用中的一种。研究者们正试图把这种技术运用到各种材料表面，并将它商业化，实现大规模生产。

作者：巴利思坦
图片：1）新型超疏水材料的结构；2）研究者疯狂折磨新型疏水材料；3）疏水材料仍然完好
来源：Wang, D., Sun, Q., Hokkanen, M.J. et al. Design of robust superhydrophobic surfaces. Nature 582, 55–59 (2020).