幾十年來(lái)人們?cè)诤扇~，蝴蝶翅膀等自然界中超疏水性組織和器官的啟發(fā)下，研究了各種各樣的納米超疏水材料，納米超疏水材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)的目標(biāo)不僅在于模仿生物的功能結(jié)構(gòu)，更主要的是制備組分和結(jié)構(gòu)均可調(diào)的超疏水表面。納米超疏水材料具有特殊微納米結(jié)構(gòu)，因此有疏水自清潔性，防污染等一系列優(yōu)異性能，同時(shí)在強(qiáng)度、耐熱、耐酸堿等性能方面又十分優(yōu)異的新材料。

超疏水材料由于其優(yōu)異的超拒水性能,在國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用前景。例如超疏水技術(shù)用在室外天線上,可防止積雪從而保證通信質(zhì)量；用在船、潛艇的外殼上,不但能減少水的阻力,提高航行速度,還能達(dá)到防污、防腐的功效；用在石油輸送管道內(nèi)壁、微量注射器針尖上能防止粘附、堵塞、減少損耗；用在紡織品、皮革上,還能制成防水、防污的服裝、皮鞋。正是由于有如此的需求,超疏水材料的應(yīng)用研究才越來(lái)越受關(guān)注。將拒水拒油劑涂覆在紡織品、皮革表面或?qū)⑿杼幚淼牟牧辖](méi)在含硅、氟元素高聚物的溶液、乳液中,可以制備拒水、防污的材料。
一、納米超疏水材料在防污、防腐、自清潔方面的應(yīng)用 

眾所周知,冰箱(冰柜)內(nèi)膽表面凝聚FOFM-TEXT冷凝水，結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象嚴(yán)重，使導(dǎo)熱率降低，不利于制冷并影響食物保存且耗費(fèi)電能。王躍河將納米超疏水技術(shù)應(yīng)用于制冷領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn),采用超疏水內(nèi)膽或者在內(nèi)膽上采用特殊工藝附上一層納米超疏水材料，內(nèi)膽表面上的小水滴就會(huì)自動(dòng)滑落不在內(nèi)膽上沉積，從而避免內(nèi)膽表面出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象。超疏水界面材料還可用在室外天線等戶外設(shè)備上，可有效防止積雪,從而保證高質(zhì)量的接收信號(hào)。
二、納米超疏水材料在防附著、減少阻力方面的應(yīng)用

江雷研究小組通過(guò)控制表面形態(tài)及模仿生物表面,成功制備出了超疏水自清潔、滾動(dòng)各向異性及高黏附性超雙疏水表面,這種雙疏水界面材料會(huì)給人們的日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)極大的便利和高附加產(chǎn)值，將超雙疏界面材料涂在輪船的外殼、燃料儲(chǔ)備箱上,不僅可以達(dá)到防污、防腐的效果，用于輸送石油的管道中,還可以防止石油粘附管道壁,從而減少運(yùn)輸過(guò)程中的損耗并防止石油管道堵塞；用于水中運(yùn)輸工具或水下核潛艇表面上,可以減少水的阻力,提高行駛速度；用于半導(dǎo)體傳輸線上,可防止雨天因水滴放電而產(chǎn)生的噪音;用于微量注射器針尖上,可以完全消除昂貴的藥品在針尖上的黏附及由此帶來(lái)的對(duì)針尖的污染；涂有超雙疏水劑的紡織品和皮革,是一種很好的防水防污材料。

清華大學(xué)的張希教授設(shè)計(jì)了巧妙的實(shí)驗(yàn)比較了具有超疏水表面的金屬和普通的疏水金屬在水溶液中的運(yùn)動(dòng)速度，從而直觀地證明了超疏水表面具有減阻的作用。段輝等人采用酸堿兩步催化的表面凝膠化技術(shù)制備出了具有有機(jī)涂層力學(xué)性能的超疏水涂層材料.這種材料的階層結(jié)構(gòu)與天然荷葉表面的極其相似,接觸角達(dá)到150°以上,涂層的綜合力學(xué)性能良好,可望應(yīng)用于軍事艦船、潛艇的表面,以防止海生物附著,提高航速。哈工大的潘欽敏博士等研制的新型超級(jí)浮力材料。該種材料的應(yīng)用前景相當(dāng)廣泛，可開(kāi)發(fā)疏水的船舶表面，提高其抗海水腐蝕能力，如果應(yīng)用在潛艇的殼體表面則可減小潛水阻力及增加航行速度，節(jié)省能源。
三、納米超疏水材料在微流體控制方面的應(yīng)用

超疏水材料表面所具有的不浸潤(rùn)性及低表面粘滯力，使其在微流體控制應(yīng)用方面也有十分出色的表現(xiàn)。比如控制微液滴的運(yùn)動(dòng)和流動(dòng)，并以此制造微液滴控制針頭，使得在實(shí)驗(yàn)或者生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)液體滴加計(jì)量能夠精確控制，實(shí)驗(yàn)試劑的添加將更得心應(yīng)手。如果將這類技術(shù)運(yùn)用到諸如靜電噴涂領(lǐng)域，比如用超疏水材料制造噴漆噴膠等的噴頭，將會(huì)使噴涂的液滴更加均勻，霧化效果更好，可以運(yùn)用在對(duì)噴涂效果有特殊要求的場(chǎng)合。另外如果以這類材料制作毛細(xì)管類的材料，將會(huì)使液滴的虹吸量更少，可以制造體積更小精密度更高的液體傳輸設(shè)備。
四、超疏液納米材料的應(yīng)用

超疏液表面作為超疏水表面的升級(jí)和擴(kuò)展，不僅超疏水而且超疏油，對(duì)幾乎任何液體都具有很高接觸角和很低的流動(dòng)阻力。為開(kāi)發(fā)適用于任何液體的“超疏液”表面需要特殊的倒懸微納米結(jié)構(gòu)。研究人員采用了靜電紡絲技術(shù)，它利用電荷從溶液中制出固體微粒。迄今為止他們已經(jīng)把這種涂層涂抹到小瓷磚上和郵票大小的織物上。該涂層是橡膠塑料粒子聚二甲基硅氧烷(PDMS)和美國(guó)空軍發(fā)明的含有碳、氟、硅和氧的防水納米立方體的混合物。

據(jù)研制出這種材料的美國(guó)密歇根大學(xué)的工程學(xué)研究人員說(shuō)，這種空氣成分高達(dá)至少95%的納米涂層，能夠抵御范圍最廣的任何材料形成的液體，促使它們從物體表面反彈出去。除了超強(qiáng)抗污服裝外，這種涂層還能制成透氣性外套，用來(lái)保護(hù)士兵和科學(xué)家，避免他們接觸到危險(xiǎn)化學(xué)物，并能制成防水涂料，減少船只的阻力。當(dāng)通常對(duì)襯衫或者皮膚有害的液滴接觸到這種新型“超疏液表面”時(shí)，它們會(huì)被反彈回來(lái)。
疏水疏油

超疏水材料的應(yīng)用面相當(dāng)廣泛，可涵蓋航天軍工，交通工具、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、日用紡織品等各個(gè)方面，可以說(shuō)前景非常廣闊。