田雪林课题组在仿生快速自修复超疏水表面研究中取得进展

超疏水表面由于其巨大的应用潜力，在过去的二十多年里得到了蓬勃的发展，但由于其对液体的排斥性很容易被化学或机械侵蚀破坏，因此其耐久性普遍较低。解决这一问题的一个有效途径是设计可自修复的超疏水表面，这种表面可以在外部损伤时恢复对液体的排斥性。虽然已有一批关于自修复超疏水表面的报道，但这些表面自修复过程需要外部能量的供应或者自修复的时间比较长。受天然植物叶片蜡分泌的自修复机制启发，田雪林课题组基于表面复形制备了一种独特的自修复超疏水聚二甲基硅氧烷/正十九烷蜡复合表面，该表面蜡可以通过表面蜡再生自发恢复其超疏水性。所制备的聚(二甲基硅氧烷)/正十九烷复合材料表面表现出非常快的自修复动力学，在等离子体化学侵蚀后，可在20分钟内就能自发的从超亲水状态恢复到超疏水性，整个修复过程不需要外部能量刺激。该自修复时间远小于比之前报道的自修复超疏水表面(在没有外部刺激的情况下，通常从几小时到几天)。所报道表面的快速自修复能力与正十九烷相对低的熔点和聚二甲基硅氧烷分子链较低的玻璃化转变温度相关，这保证了正十九烷分子的快速迁移及聚二甲基硅氧烷分子链的快速翻转，从而促进了修复动力学。

 
该研究成果以“Fast self-healing superhydrophobic surfaces enabled by biomimetic wax regeneration”为题发表在Chem. Eng. J.上(Chem. Eng. J. 2020, 390, 124311)。该研究工作受到国家自然科学基金等项目的支持。