顆粒在線訊：仿生超疏液涂層具有液滴接觸角高（>150°）、滾動(dòng)角低（<10°）等特點(diǎn)，且液滴易從表面滾落。近年來(lái)，仿生超疏液涂層研究取得了進(jìn)展，在自清潔表面、油水分離、防腐、防結(jié)冰、微流體等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，并呈交叉發(fā)展態(tài)勢(shì)。然而，多數(shù)超疏液涂層研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，難以走向工程化應(yīng)用。這是由于仿生超疏液涂層機(jī)械穩(wěn)定性、耐候性差，動(dòng)態(tài)超疏液性能不佳，導(dǎo)致涂層壽命較短；制備方法復(fù)雜、成本高，難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；研究缺乏目標(biāo)導(dǎo)向等。

　　中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所環(huán)境材料與生態(tài)化學(xué)研發(fā)中心硅基功能材料組長(zhǎng)期從事超疏液涂層研究。課題組以硅酸鹽黏土和有機(jī)硅化學(xué)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一系列性能優(yōu)異的超疏液功能材料包括涂層、3D多孔材料、微納米粒子等，突破了超疏液涂層的關(guān)鍵共性問(wèn)題，解決了實(shí)際應(yīng)用中的科學(xué)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用如5G天線罩/雷達(dá)罩防雨衰、高壓輸電線路防結(jié)冰、電子產(chǎn)品防水防油膜等；與能源、通信等領(lǐng)域交叉，培育新方向，探索了超疏液表面在鋰電池隔膜（Advanced Energy Materials 2018, 8, 1801778；Energy Storage Materials 2021, 37, 13）、太陽(yáng)能界面蒸發(fā)材料（Nano Energy 2021, 81, 1056）等領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　近日，該課題組報(bào)道了一種可大面積制備的穩(wěn)定超雙疏涂層，并將其應(yīng)用于高壓輸電線路鐵塔防結(jié)冰。研究將F-SiO2納米粒子/粘結(jié)劑復(fù)合材料相分離，構(gòu)建了三級(jí)微/微/納分級(jí)結(jié)構(gòu)。涂層展現(xiàn)出優(yōu)異的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)超雙疏性及防結(jié)冰性能（圖1）。通過(guò)自相似結(jié)構(gòu)、微骨架保護(hù)作用及粘結(jié)劑的協(xié)同作用，涂層呈現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性。研究實(shí)現(xiàn)了F-SiO2納米粒子/粘結(jié)劑復(fù)合材料的量產(chǎn)和超雙疏涂層的大面積制備（圖2），并應(yīng)用于中國(guó)長(zhǎng)江安徽段1000 kV高壓輸電線路鐵塔防結(jié)冰（圖3），展現(xiàn)出較好的防結(jié)冰性能。目前，該涂層正在進(jìn)行規(guī)?；茝V應(yīng)用。

　　相關(guān)研究成果以Scalable Robust Superamphiphobic Coatings Enabled by Self-Similar Structure, Protective Micro-Skeleton, and Adhesive for Practical Anti-Icing of High-Voltage Transmission Tower為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、甘肅省科技重大專項(xiàng)、蘭州化物所等的支持。 

圖1.相分離法制備穩(wěn)定超雙疏涂層的示意圖

圖2.穩(wěn)定超雙疏涂層儲(chǔ)備液的規(guī)?；苽?/p>

圖3.穩(wěn)定超雙疏涂層的防結(jié)冰性能及工程化應(yīng)用