学术干货超疏水那点事儿江雷院士十年

谈到仿生材料或者聊到超疏水材料，江雷教授一定是必聊的话题。

江雷教授在仿生功能界面材料的制备及物理化学性质研究等领域是绝对是名副其实的大牛，在年当选中科院院士时，年仅44岁。这不，今年2月份，江雷教授因在超疏水性和亲水性涂层方面的贡献当选为美国国家工程院外籍院士。人生赢家，舍“江”其谁？

在超疏水材料势头不减当年的今天，我们一起跟着江教授，一起聊一聊超疏水那点事吧！坦诚讲，小编作为门外汉，并不能很好地判断哪些是超疏水方面的经典文献。好在有数据在，帮助小编搜集到了诸多好文并加以整理，现在和大家分享！

小编利用WebofScience核心合集为检索平台，以超疏水为主题检索词，对江雷教授近十年（-）的SCI论文进行了检索（具体检索式见文末），除去综述文章后，挑选了被引次数≥，或者年平均被引次数≥20的文章进行了整理和汇总，希望能给对超疏水感兴趣的亲们提供一些便利！

年

1，一步溶液浸渍法制备加工稳定的仿生超疏水表面

One-stepsolution-immersionprocessforthefabricationofstablebionicsuperhydrophobicsurfaces（Adv.Mater.,,18,6DOI:10.2/adma.被引=次期刊IF=18.96）

仿生形态发生技术对合成纳米、微米尺度的无机晶体和有机/无机复合材料十分流行，能够精确控制材料的尺寸、形态、取向、组织和复杂形态。众所周知，形态发生过程已经被用来制造独特的功能性表面，诸如具有自清洁功能的超疏水表面等。超疏水表面的制备方法多样，大多数是对莲花叶片表面的仿生，但都有一定的局限性，如工作环境受限、材料价格昂贵、耐候性持久性差等。

本文，作者介绍了一种非常简易可行的方法，构造了一种环境稳定性强的脂肪酸金属羧酸盐超疏水表面。这种超疏水表面对工业应用十分重要，对长期以来困扰人们的金属或合金材料的环境污染和锈蚀问题提供了解决方法。作者以铜板为例，只需将铜板或者任何表面覆盖铜的基板，在室温下浸渍在一种多碳脂肪酸溶液中，便可成功在铜板表面生成十分稳定的仿生超疏水表面，其本质上是生成了形似花朵的群簇涂层Cu(CH3(CH2)12COO)2，与水的接触角约为°。这为工业化生产超疏水表面开拓了一条宽广的道路。

2，可控润湿性和光致变色性的双重响应氧化物薄膜

Controllingwettabilityandphotochromisminadual-responsivetungstenoxidefilm（Angew.Chem.Int.Edit.,,45,8.DOI:10.2/anie.被引=次期刊IF=11.）

作者通过灵活的电化学沉积法制备了一种性能良好的双表面的功能化的氧化钨薄膜。这种薄膜可以通过交替的UV光照射和黑暗中保存的方法来实现在超疏水和超亲水的可逆性转变。这一现象往往伴随着光致变色现象。

3，双响应表面——超亲水和超疏水性的转换

Dual-responsivesurfacesthatswitchsuperhydrophilicityandsuperhydrophobicity（Adv.Mater.,,18,4.DOI:10.2/adma.被引=次期刊IF=18.96）

通常，超疏水表面的接触角（CA）大于度，能够通过调控疏水表面的拓扑形貌；而超亲水表面CA约为0度，能够通过三维或二维毛细效应来实现。文献中有报道过在诸如温度、pH值、光等单一的外界条件作用下，表面的亲疏水性能发生转变的单一响应性，但还没有能够在超疏水和超亲水性之间转变的双响应型表面的报道。

本文中，作者报导了一种具有可调的润湿性的双应激响应型表面，在超疏水和超亲水性之间发生可逆的转变，并同时对温度和pH值具有响应性。作者在平整和粗糙的硅基片表面制备P(NIPAAm-co-AAc)薄膜（即N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物薄膜）。超亲水性和超疏水性之间的可逆转变，能够在很窄的温度变化范围（约10℃）和很宽的pH值变化范围（约10）中发生。这种双应激响应行为是基于表面化学变化和表面粗糙度变化的结合。在单一的PNIPAAm薄膜只对温度响应性的基础之上，双应激性的P(NIPAAm-co-AAc)薄膜，由于加入了对pH敏感的丙烯酸组分，而对pH值产生了响应性。此外，这种共聚物的低临界共融温度（LCST）随pH的增加时可调的。

4，腐蚀性环境中的稳定超疏水导电聚苯胺/聚苯乙烯薄膜

Stable,superhydrophobic,andconductivepolyaniline/polystyrenefilmsforcorrosiveenvironments（Adv.Funct.Mater.,,16,4.DOI:10.2/adfm.被引=次期刊IF=11.）

作者通过简单的静电纺丝的方法制备了具有莲花叶片结构的聚苯胺(PANI)/聚苯乙烯（PS）复合薄膜。在宽pH范围中的酸、碱溶液和氧化性溶液中，这种薄膜能够表现出稳定的超疏水性和导电性。特殊的表面成分和表面形貌是产生这种不同寻常性质的重要因素。苯乙烯组分能够强烈地影响复合薄膜的形貌，而表现出不同的超疏水性和导电性。（注：聚苯胺经掺杂后具有导电性，是一种导电高分子。）

年

5，仿生研究：分层结构是如何造就水黾腿的超疏水特性

Superiorwaterrepellencyofwaterstriderlegswithhierarchicalstructures:Experimentsandanalysis(Langmuir,,23,9.DOI:10./lab.被引=，期刊IF=3.)

水黾是典型的具有“水上漂”技能的昆虫，能够轻松地在水面上站立或快速行走。本文研究了水黾腿具有疏水性的机理。SEM照片显示，水黾腿上的独特的层状结构，包含着许多的取向的针状微型刚毛，刚毛上具有精细的纳米凹槽结构。一条腿在水面上的最大支撑力可高达dynes(达因,施力单位，使质量是1克的物体产生1厘米/秒^2的加速度的力，叫做1达因)，这是水黾身体重量的15倍。作者从理论上证明了，取向的微型刚毛上的纳米凹槽结构，与腿上的蜡质物之间的协同作用下表现出疏水性。这一发现有助于微型水上器件和不润湿性材料的革新和设计。

6，蚊虫复眼仿生：通过软光刻制备具有干式防雾性能的人造“复眼”

Thedry-styleantifoggingpropertiesofmosquito







































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