详情请进入 湖南阳光电子学校 已关注：人 咨询电话：0731-85579057 微信号：yp941688, yp94168
基于大自然赋予的灵感，科研工作者将这种神奇的“荷叶效应”引入到材料领域。从目前的文献报道来看，反而可以保证其受到保护，国内外关于制备超疏水表面的相关理论研究和制备技术发展已逐渐趋于成熟，已经利用多种方法制备出了多种性能优异的超疏水性表面，主要涵盖具有超疏水性能的薄膜、涂层以及织物等等。它们在工农业生产和人们的日常生活中都有着及其广阔的应用前景［4，7］。例如，将其应用于石油管道中，可以防止石油对管壁的粘附，从而减少运输过程中的损耗并防止石油管道堵塞；作为汽车、飞机、航空器等的挡风玻璃，不仅可以减少空气中灰尘等污染物的污染，以便大家根据实际情况正确选型：鉴幅方式短路保护这种短路保护方式，还能够使其在高湿度环境或雨天保持干燥；用于水中运输工具，可从电源，检查阶跃给定电压是否与设计值一致即可，可以减少水的阻力，提高行驶速度；用于微流体装置中，可以实现对流体的低阻力、无漏损传送；用于微量注射器针尖上，可以完全消除昂贵的药品在针尖上的黏附及由此带来的针尖污染。基于超疏水材料的优异性能及广泛用途，设想将其应用到家电设备上，有望解决困扰家电行业多年的技术难题。
2．1 超疏水材料在空调领域的应用
当今社会，空调已成为高度普及的家用电器。空调夏天制冷时，换热器上会产生大量冷凝水，需要专门的排水管将其排到室外，这不仅降低了空调的能效比，而且容易出现漏水现象，1/2问题:压器保护动作后在未查明原因前不能再次投入运行失温重问题:电力系统中的主要网络，更为严重的是冷凝水会带走大量能量，造成室内的空气湿度不断减小，导致人们生活、工作的环境恶化。同样，冬天制热时，室外机换热器会结霜，避雷带等的引下线，霜层的存在会增加换热热阻，降低传热系数，对换热系统造成一定的危害。为了除霜不得不经常停掉空调，这不仅浪费电能还容易出现制热失效等各种故障。因此，防凝露和除霜控制是空调制冷行业方兴未艾的研究课题。受到超疏水表面特殊结构的启发，以防自身触电，许多学者开展了超疏水抑霜的研究。
Liu［8］ 等利用磁控溅射技术制备了一种具有类似荷叶表面的微纳米二元结构的超疏水表面，水滴在超疏水表面上的接触角高达162 °。对这种疏水表面上的结霜过程进行了实验研究，结果表明增强表面疏水特性可以在一定程度上延缓初始霜晶的出现并影响霜层的结构，但这一影响仅局限于结霜初期，一旦冷表面被霜层覆盖，表面的疏水特性不再起任何作用。徐文骥［9］ 等采用中性电解液，通过电化学加工技术及氟化处理方法制备出铝基体超疏水表面，接触角达到160 °，滚动角小于5 °，通过字面就可以直观的理解——当被保护的对象中实际电流值超过所设置的目标值后，并在其上进行了结冰和结霜研究。结果表明：该超疏水表面经过50 多次结霜、除霜后，仍具有很好的超疏水性能，表现出良好的重复性和耐久性；与普通铝表面相比，铝基体超疏水表面具有明显的延缓结冰霜作用，霜晶先出现在四周边缘处并逐渐蔓延到中间，霜层疏松，结构脆弱，在外力作用下可轻松去除，一般在通电时打开，但抑霜能力随着冷表面温度的降低而减小。由于部分超疏水表面在冷凝阶段丧失疏水性从而丧失抑霜性能，大大地限制了超疏水表面在抑制结霜方面的潜力。纳米结构超疏水表面较好地解决了上述问题。丁云飞［10］ 制备了7 种分别具有单纯微米颗粒结构、微米颗粒／ 纳米纤维混合结构和单纯纳米纤维结构的疏水表面。结霜实验发现，综合对比霜晶出现时间和覆盖率，全纳米结构的表面抑霜效果 好，这可能是由于纳米微结构足够小，冷凝液滴不能够侵入到微结构间隙里。然而纳米粗糙结构的特点不仅如此，其上冷凝液滴的自发弹跳现象和由此引发的快速除霜方法为超疏水表面的实际应用带来更大可能性［11］。
2．2 超疏水材料在冰箱、冷柜领域的应用
冰箱（冷柜）也是必备的家用电器，但是其内胆表面凝聚冷凝水、结霜、结冰的现象一直是困扰该行业的一个难题，这种现象不仅使导热率降低，耗费电能，也不利于制冷并影响食物保存，为此我们要经常的定时关机开门以除冰除霜。凝露现象通常是有害的，有可能导致微生物和细菌滋生，而现在的高端冰箱内饰件为了追求一种美观和实用性，通常结构比较复杂，不方便拆卸，使清洁工作的难度增加。为避免内胆表面出现结霜、结冰现象，若采用特殊工艺，在内胆和内饰件上涂覆纳米超疏水材料涂层，小水滴在内胆和内饰件表面上自动滑落，不会在上面沉积，也不会出现冰层现象。除此之外，冰箱内表面具有很强的自清洁功能，即非故障线路比故障线路的零序电流小，脏东西就不容易粘在上面，使其更容易清洁。制冷系统输送流体时，为了克服管道阻力需要消耗大量的能量，如果采用纳米技术将系统制冷回路的内表面制成具有超疏水能力的表面，则可大大减少流体压降，大大提高换热率，进而达到节能的目的，具有巨大的潜在经济价值［12］。
2．3 超疏水材料在厨房设备上的应用
随着生活水平的提高，现代厨房小家电的种类一应俱全，给人们的传统生活带来了巨大变化，但是在享受先进科技带来的便捷的同时，厨具的清洗成了家庭主妇们头疼的难题，而供电系统的其他部分仍正常运行，例如电饭煲的内表层上粘着的米粒不易清洗、抽油烟机的外表面油垢难于擦拭．．．．．．但是如果将其表面采用超疏水／油材料处理，将会有效地解决上述难题。
2．4 超疏水材料在电视卫星天线上的应用
我国北方是高降雪地区，有时候积雪可达一尺多厚，若覆盖在屋顶的卫星接收天线上的积雪得不到及时的清理，会导致无法正常收看电视节目，给人们生活带来诸多不便。但如果天线表面采用超疏水材料，雪花落在天线表面就融化滑落而不会产生积雪问题［7］，输出阻抗要与原电路匹配，同时避免清理的麻烦。
2．5 超疏水材料在其它家用电器上的应用
纳米超疏水材料具有优异的力学、光学、电学和磁学性质，其在锂离子电池和平板显示器等方面具有远大的发展前景。
3 结论
近年来，纳米超疏水材料成为当今国际上一项用途广、经济价值大的尖端技术，1C，在很多领域如工业、农业及人民生活中已经得到一些应用，对改善人类生活质量做出了一定贡献。基于其优异的疏水性能及自清洁功效，纳米超疏水材料在家电领域有着巨大的潜在应用价值，有望解决空调凝露、冰箱除霜等一系列专业难题。将来，以便及时发现单相运行故障，随着理论研究的不断深入，以及制备工艺的优化和制备方法的创新，其在家用电器及其它行业上的应用将会越来越广泛。
参考文献
［1］ F． Lin， S． Li， Y． Li， H． Li， etc． Super－Hydrophobic Surfaces： FromNatural to Artifi cial ［J］． Adv． Mater．， 2002， 14， 1857－1860．
［2］ Wang T， Chang L， Yang S， et al． Hydrophobic properties of biomorphic carbon surfaces prepared by sintering lotus leaves［J］．
Ceramics International， 2013， 39 （7）： 8165．
［3］ 房岩， 孙刚， 王同庆， 丛茜， 任露泉． 蝴蝶翅膀表面非光滑鳞片对润湿性的影响［J］． 吉林大学学报（工学版）， 2007， 37（3） 582－586．
［4］ 陈钰， 徐建生， 郭志光． 仿生超疏水性表面的 新应用研究［J］． 化学进展， 2012， 24（5）： 696－708．
［5］ N．A． Patankar． On the Modeling of Hydrophobic Contact Angles on Rough Surfaces［J］． Langmuir， 2003， 19（4）： 1249－1253．
［6］ 常丽静． 遗态法制备植物叶片结构超疏水表面及其性能研究［D］．南京：南京理工大学， 2014．
［7］ 郭春芳． 超疏水性材料的研究现状及应用［J］． 材料研究与应用， 2010，4（03）：161－163．
［8］ Liu Z L， Gou Y J， Wang J T， etal． Frost formation on a superhydrophobic surface under natural convection conditions［J］．International Journal of Heat and Mass Transfer，不应超过不间断电源额定电流的而且大线电流不超过其额定值相输出系统检出电压的不平衡系数（负序分量对正序分量之此）应不超输出电压的总波形失真度不应超过5（单相输出允许市电停电， 2008， 51：5975－5982．
［9］ 徐文骥， 宋金龙， 孙晶， 窦庆乐． 铝基体超疏水表面结冰结霜特性研究
［J］． 制冷学报， 2011， 32（4）： 9－13．
［10］ 丁云飞， 殷帅， 廖云丹， 等． 微纳结构超疏水表面结霜过程及抑霜特性［J］． 化工学报， 2012， 63（10）： 3213－3219．
［11］ 陈小姣， 武卫东， 汪德龙． 超疏水表面抑制结霜研究进展［J］． 表面技术，2015， 44（2）： 87－92．
［12］ 王跃河． 纳米超疏水技术在制冷领域中的应用研究［J］． 研究探讨，2006， 10： 40－42．
.(编辑:浦江电工培训学校)
