超疏水表面（SHSs）具有极强的憎水性，被广泛应用于自洁、防冰、防腐、防污等领域。这些表面的特征是均匀的疏水微/纳米多孔结构，类似于荷叶的表面。可以通过浸渍镀膜、化学沉积、层逐层组装、喷涂、旋涂以及光刻图形等技术来制备SHS。
近日，韩国陶瓷工程与技术研究所Seunghyup Lee报道了提出了一种简单、廉价的制备机械耐久超疏水涂层的方法。
文章要点
1）研究人员采用丙酮对3D打印丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）表面进行溶胀，并在其中部分嵌入疏水SiO2颗粒制得了SHS。无粘结剂前体溶液的使用使人们能够在表面上实现超疏水性，并获得良好的特征。
2）研究人员借助胶体粒子的自分层现象，揭示了聚合物溶胀用于SHS合成的机理。横截面形貌表征揭示了ABS中部分嵌入机制。由于利用了溶剂对聚合物进行改性，因此其适用性不限于ABS，而是可以应用于任何具有合适溶剂的聚合物。此外，这种基于自分层的颗粒嵌入机制可以应用于任何可以部分熔化的基底，甚至是由玻璃或金属制成的基底。
3）作为模型应用，研究人员演示了ABS胶囊在无电源水下传感器中的性能。这种传感器可以检测流体的温度、压力和表面张力的变化。此外，改变流体通道的尺寸可以控制传感特性，而传感器胶囊的尺寸不影响传感特性。因此，利用超疏水性可以获得具有各种形状和尺寸的通用传感器器件。
参考文献
Doeun Kim, et al, Self-Stratified Versatile Coatings for Three-Dimensional Printed Underwater Physical Sensors Applications, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01770
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01770
