超疏水喷雾——鞋子再也不怕雨季

2017-07-25 10:37:31 作者：本网发布来源：网络分享至：

超疏水技术是指在物体表面构筑超疏水结构使其无法被润湿，具有自清洁能力的一项技术，通过微纳技术能让物体表面像荷叶一样滴水不沾。目前市面上就出现许多超疏水的喷雾，只要对着干净的鞋面喷涂均匀，待干燥后，就可以不再惧怕夏季猝不及防的大雨了。

使用方法只要这样轻轻喷：

就可以实现这样的效果：

不仅防水而且防尘。

然而这种喷雾在使用前需要鞋子在干净和干燥情况下使用，在一定程度上限制了其应用，这要是与超疏水结构的特点相关的。

那么，这种喷雾的原理可能是什么呢？什么是超疏水现象呢，超疏水的应用存在什么问题呢，我们首先来了解一下：

超疏水现象

超疏水喷雾属于超疏水涂层的一种，具有疏水纳米表面层结构，液体滴落在这种涂层表面能够反弹起来。

超疏水材料

超疏水涂层能够使用不同的材料制备，下列这几种是最为常见的涂层基础材料：

二氧化锰/聚苯乙烯纳米复合材料

氧化锌/聚苯乙烯纳米复合材料

轻质碳酸钙

碳纳米管结构

二氧化硅纳米涂层

二氧化硅基的涂层是最为经济高效的选择，通常将这些材料制备成凝胶状或水雾形式使其能够容易涂覆在物体表面；氧化物/聚苯乙烯复合物通常比凝胶二氧化硅纳米涂层更为耐用，但是其涂覆工艺更为复杂其昂贵；而且目前来说碳纳米管成本也十分高昂，因此二氧化硅凝胶仍然是目前效益最高的选择。

超疏水涂层的类型

持久防水——通常用于织物防止其浸水

防雨型——用于汽车前挡风玻璃使其在下雨天仍能保持较良好视线

超疏水工业用途

在工业上，超疏水涂层主要用于超干表面技术。超疏水涂层启发来源于自然界，比如植物的叶子和昆虫的翅膀。喷涂这些超疏水材料到物体表面使其能够防水，且具有防腐和防冰霜、自清洁和保护的功能。

航海工业：减少阻力、减少腐蚀和防止海洋生物在船身附着生长

汽车工业：用于挡风窗防止雨滴附着在玻璃上、同时自清洁

超疏水涂层依靠微观或纳米结构对水产生排斥作用，然而这种结构很容易被磨损或清洗损坏。因此，这些涂料目前来说最常用在电子元器件上，因为其不容易磨损。

应用

由于超疏水涂层在某些使用条件下对细菌的极端抗性，因此将超疏水涂层的潜在应用拓展至手术工具、医疗设备、织物以及其他衬底和基底引起了广泛的兴趣。然而，超疏水涂层的稳定性和耐用性是限制其应用在更多领域的主要障碍。新设计表面纹理的不锈钢具有极好的耐用性和和永久疏水性。在视觉上，这些表面是光滑而平整的，但在微观上1-2微米深的圆形洼地，这些圆形洼地大约占25%-50%的表面积，这些表面具有极好的自清洁能力。