原文信息：
CHEN Hui†, WANG Zhi†, WANG DaHeng, XIAO Feng, FU Guang-En, BU XueLing, ZHAO Lei, ZHANG Tao, WU DaHeng* & PU JiBin*. Rational design of robust and transparent superrepellent surfaces for long-term marine antifouling.
Science China Technological Sciences, 2024, 67(7): 2031-2039, https://doi.org/10.1007/s11431-023-2700-8
内容介绍
生物污损显著削弱海洋勘探仪器的光学精度，缩短使用寿命和增加维护成本，已成为制约海洋资源开发和利用的重要因素之一。因此，开发高透明、长效持久的新型海洋防污涂层成为解决海洋精密光学仪器表面防护问题的关键。超滑移表面，尤其是超疏水表面，因其独特的多级微纳结构和低表面能物质，可以有效防止蛋白质和微生物黏附。然而，超滑移表面的微纳结构、疏液性和光学透明性之间的内在矛盾制约了其在海洋精密光学仪器领域的广泛应用。
近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所蒲吉斌研究员和伍大恒博士，与武汉科技大学赵雷教授、陈辉副教授课题组合作，利用COMSOL仿真模拟合理设计表面的粗糙结构，并通过多层自组装和物理气相沉积方法，制备了高透明度（透光率＞90%）的Si-POSS涂层（图1）。该涂层对各种表面张力的液体（水、牛奶、食用油等）均具有优异的超疏特性，可以实现在任意表面（如玻璃、塑料、木头等）的大面积制备，并表现出良好的机械耐久性和化学稳定性，可抵抗连续水滴冲击和剪切旋转，以及耐海水浸泡和耐酸或碱腐蚀（pH 1-14）。此外，该表面对细菌、海洋藻类和贻贝均具有出色的抗生物黏附性能（图2），细菌抑制率大于 99.11%，30天后藻类生长覆盖率小于1%，在海洋精密光学器件表面的长效防污应用展现出巨大潜力。
图1 高透明超疏液表面的设计与制备
图2 高透明超疏液表面的海洋长效防污性能
相关研究成果以“Rational Design of Robust and Transparent Superrepellent Surfaces for Long-term Marine Antifouling”为题，发表在Science China Technological Sciences上，并选为当期封面论文。该文为“超滑科学与技术”专题文章，欢迎您关注！
论文第一作者为武汉科技大学陈辉副教授，武汉科技大学与宁波材料所联合培养硕士生王志为共同第一作者，宁波材料所蒲吉斌研究员和伍大恒博士为论文通讯作者。
