金属耐腐蚀性与自修复研究

• 金属超疏水表面因长期接触腐蚀介质易出现耐腐蚀性衰减，自修复超疏水表面成为当前研究热点。其防护机制在于微纳结构与腐蚀介质间的空气层形成屏障，抑制电子迁移，较传统喷涂（污染）或镀膜（高成本）更环保经济。

减阻与减磨特性应用

• 减阻机制：超疏水表面通过边界层空气滑移效应减少流体阻力，适用于船舶、飞机节能场景。水下维持空气垫技术是研究重点。
• 减磨耐磨：微结构存储磨屑/润滑剂与低表面能协同降低摩擦系数，减少材料损伤。低黏附表面研究成熟，黏附性表面摩擦学成为新方向。

液滴操纵与功能化设计

• 亲疏结合结构：受沙漠甲虫启发，通过图案化设计实现液滴选择性输送。低黏附表面可无损耗输送液滴，高黏附表面可充当“机械手”操纵液滴。Wu等人通过曲率调控实现黏附性可调的智能表面，在传感器、芯片领域潜力显著。

油水分离与环保应用

• 高效分离材料：超疏水材料亲油疏水特性适用于燃油泄漏治理。Ma等人以木材为基底制备的复合材料油水分离效率达97%；Liu等人通过静电吸附制备的棉织物分离效率97.8%；Mohamed等人开发的棉织物可循环利用且对硅油吸收率最优。

3D打印技术突破

• FDM技术优势：熔融沉积成型技术因成本低、工艺简单、耗材广泛成为科研首选。通过调控PLA材料浸泡时间、修饰条件及SiO?含量，可实现润湿性精准调控。
• 多场景验证：
  • 优化样品经形貌分析、耐水压测试及油水分离实验验证性能。
  • 不同润湿性样品的水滴蒸发动力学研究揭示形貌、接触角、体积变化规律。
  • 光固化树脂多孔表面通过SiO?含量调控，经油水分离、自清洁、结冰试验验证综合性能。

技术展望：超疏水表面在军事、生物医学、远洋运输等领域应用潜力巨大。通过机理研究深化特性认知，结合3D打印技术突破制备瓶颈，将推动其在各行业的规模化应用，服务人类社会发展。

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