Superefficient and robust polymer coating for bionic manufacturing of superwetting surfaces with “rose petal effect” and “lotus leaf effect”

具有特殊润湿性的超疏水表面非常适合自清洁，油水分离，防腐蚀，防冰，防雾，等新型应用。近年来，研究者发现通过表面微纳结构调控可使超疏水表面显示出不同的水润湿行为，对于Cassie impregnating 润湿状态，水可以浸润到微结构中并部分渗入纳米结构，类似于水滴在花瓣表面的润湿状态。对于Cassie non-impregnating，样品表面上的微纳结构充满了空气，可提供足够的表面张力以防止水润湿。在这种情况下，水滴大部分与空气部分接触，它们很容易从样品表面滑落，类似于水滴在荷叶表面的润湿状态。在这项工作中，我们通过一种简单的溶液浇注法制备了具有不同润湿行为的超疏水超高密度聚乙烯（UHMWPE）表面。仅通过调节淬火温度和溶剂体系即可制备出具有“玫瑰花瓣效应”和“荷叶效应”的超疏水UHMWPE表面。使用邻二甲苯溶剂体系制备的表面展示出褶皱结构并表现出Cassie impregnating状态；使用邻二甲苯/环己酮溶剂体系制备的表面展示出多孔结构并表现出Cassie non-impregnating状态。文章系统研究了制备的两种超疏水UHMWPE表面在液滴运输，油水分离，表面防污染和自清洁等方面的应用潜力。 该论文得到了中国国家自然科学基金（51603075, 11705122）