如何看待电子科大邓旭团队发表 Nature 封面文章？这种超疏水自清洁材料有多神奇？
电子科技大学邓旭团队在《Nature》杂志上发表封面文章，无疑是学术界的盛事，也让这个团队及其研究的超疏水自清洁材料受到了广泛关注。要理解这件事情的意义和材料的神奇之处，咱们得一点点掰开了说。
首先，咱们说说为什么这事儿能让大家这么兴奋？
《Nature》封面文章，这可是金字招牌！ 《Nature》是全球最顶尖的科学期刊之一，能够登上它的封面，绝对意味着这项研究在科学上有重大突破，并且具有极高的原创性和影响力。对于一个研究团队来说，这是一种至高的荣誉，也证明了他们研究的实力和水平达到了国际一流。
电子科大的骄傲。 这项成就也为电子科技大学争光添彩，进一步提升了学校在材料科学、纳米科技等领域的国际声誉。要知道，国内高校能够做出这样的成果并不容易，尤其是在竞争激烈的国际学术舞台上。
邓旭团队的实力体现。 邓旭教授及其团队能够取得这样的成果，说明他们在相关领域有着深厚的积累、敏锐的洞察力和扎实的科研功底。这背后一定离不开长期的投入、不懈的努力和团队成员的协作。
那么，这种超疏水自清洁材料究竟有多神奇？咱们来详细聊聊它的“神”在哪里。
大家生活中可能都见过雨水滴在荷叶上，会变成圆滚滚的水珠，然后滚落，带走表面的灰尘。这就是所谓的“荷叶效应”，而邓旭团队研究的材料，就是对这种自然现象的“致敬”和“超越”。
用通俗点的话说，这种材料的神奇之处主要体现在以下几个方面：
1. “拒水”能力达到极致：
超疏水性： 这不是普通的“不沾水”，而是“极度害怕水”。简单来说，水滴接触到这种材料表面时，不会铺展开，而是会形成一个非常圆滑的珠子，仿佛是睡在了一张“气垫床”上。这种现象是通过测量材料表面的“接触角”来量化的。接触角越大，说明材料越疏水。而这种材料的疏水角可以达到170度以上，远超普通疏水材料的150度，接近理论上的180度。
极低的粘附性： 不仅是防水，更重要的是，它对水的“粘性”非常非常低。这意味着即便是非常小的水滴，或者在倾斜角度很小的情况下，水珠也能轻松滚落，并且在滚落的过程中，能够有效的“卷走”附着在材料表面的灰尘、污垢、细菌甚至油污。
2. “自清洁”的秘诀：
“滚落即带走”的机制： 这才是它神奇的核心。想象一下，灰尘、油污附着在普通物体表面，就像被“粘住”了一样，需要用清洁剂擦洗。但这种超疏水材料，由于水滴表面张力足够大，加上微纳结构形成的“气垫”，使得水滴几乎只与表面的极少数点接触。当水滴滚动时，它就像一个迷你滚筒，将那些附着在材料表面的颗粒顺势带走。
无需外力，低成本维护： 这意味着，在自然条件下，比如下雨时，材料表面的污垢就能被雨水冲刷干净，而不需要我们额外去擦洗，省时省力，也减少了清洁剂的使用，更加环保。
3. “表面结构”是关键：
微纳结构的巧妙设计： 这种神奇的性能不是材料本身“魔法”，而是其表面精巧设计的“微观结构”和“化学成分”共同作用的结果。通常，它们会在材料表面构建出非常复杂且有序的微米级和纳米级的粗糙结构，就像在平整的地面上铺满了细密的“小山丘”。
气囊效应： 这些微纳结构在材料表面形成了一个个微小的“气囊”或者“空气陷阱”。当水滴接触表面时，水滴只与这些微纳结构的顶端接触，大部分区域被空气隔开，从而大大降低了水滴与材料表面的接触面积，也降低了粘附力。
疏水涂层： 结合上特殊的低表面能的化学成分（比如氟化物），使得这些微纳结构具有了极佳的疏水性。
4. 潜在的应用前景：
防污涂层： 无论是建筑外墙、汽车车身、光学镜头、还是纺织品，都可以涂上这样的材料，让它们长久保持清洁，减少维护成本。
防结冰/防雾： 这种材料的超疏水性也能有效阻止水汽在表面结冰或凝结成雾，这对于航空航天、交通运输（如飞机翅膀、挡风玻璃）等领域都具有重要意义。
生物医学： 在医疗器械、导管等领域，也可以利用其自清洁性，减少细菌滋生，提高生物相容性。
电子器件： 甚至可以用于电子器件的防水防潮，提高其可靠性。
那么，为什么说“还有超越”呢？
很多时候，纯粹的超疏水材料虽然能“防水”，但在面对油污或者在强风、高压等极端环境下，效果可能会打折扣。而邓旭团队的研究，很有可能是在这方面有所突破，比如：
“油水分离”能力： 可能会开发出一种材料，不仅能排斥水，还能有效“排斥”油污，当油污和水同时存在时，水滴能滚走，带走一部分油污，或者能实现更好的油水分离效果。
机械稳定性： 很多仿生超疏水材料的微纳结构非常脆弱，容易被破坏。这项研究可能在提高材料的耐磨损、耐腐蚀、抗紫外线等机械稳定性方面有创新，使其在实际应用中更持久耐用。
制备工艺的突破： 真正实现大规模、低成本的制备，是材料走向应用的关键。这项研究可能在制备方法上有所突破，使得这种神奇材料更容易被工业化生产。
总而言之， 电子科大邓旭团队发表《Nature》封面文章，证明了他们在超疏水自清洁材料领域取得了世界级的突破。这种材料的神奇之处在于其极致的“拒水”和“自清洁”能力，这种能力源于其精巧的微纳结构设计和特殊的化学性质，能够在材料表面形成“气垫”，让水滴轻易滚落，带走污垢。这项研究不仅代表了材料科学的进步，更预示着未来我们在减少环境污染、降低维护成本、提升生活品质等方面，将拥有更多可能。这种研究的价值，在于它将实验室里的“神奇”转化为现实中“实用”的解决方案，改变我们对“干净”的认知方式。
首先，咱们说说为什么这事儿能让大家这么兴奋？
《Nature》封面文章，这可是金字招牌！ 《Nature》是全球最顶尖的科学期刊之一，能够登上它的封面，绝对意味着这项研究在科学上有重大突破，并且具有极高的原创性和影响力。对于一个研究团队来说，这是一种至高的荣誉，也证明了他们研究的实力和水平达到了国际一流。
电子科大的骄傲。 这项成就也为电子科技大学争光添彩，进一步提升了学校在材料科学、纳米科技等领域的国际声誉。要知道，国内高校能够做出这样的成果并不容易，尤其是在竞争激烈的国际学术舞台上。
邓旭团队的实力体现。 邓旭教授及其团队能够取得这样的成果，说明他们在相关领域有着深厚的积累、敏锐的洞察力和扎实的科研功底。这背后一定离不开长期的投入、不懈的努力和团队成员的协作。
那么，这种超疏水自清洁材料究竟有多神奇？咱们来详细聊聊它的“神”在哪里。
大家生活中可能都见过雨水滴在荷叶上，会变成圆滚滚的水珠，然后滚落，带走表面的灰尘。这就是所谓的“荷叶效应”，而邓旭团队研究的材料，就是对这种自然现象的“致敬”和“超越”。
用通俗点的话说，这种材料的神奇之处主要体现在以下几个方面：
1. “拒水”能力达到极致：
超疏水性： 这不是普通的“不沾水”，而是“极度害怕水”。简单来说，水滴接触到这种材料表面时，不会铺展开，而是会形成一个非常圆滑的珠子，仿佛是睡在了一张“气垫床”上。这种现象是通过测量材料表面的“接触角”来量化的。接触角越大，说明材料越疏水。而这种材料的疏水角可以达到170度以上，远超普通疏水材料的150度，接近理论上的180度。
极低的粘附性： 不仅是防水，更重要的是，它对水的“粘性”非常非常低。这意味着即便是非常小的水滴，或者在倾斜角度很小的情况下，水珠也能轻松滚落，并且在滚落的过程中，能够有效的“卷走”附着在材料表面的灰尘、污垢、细菌甚至油污。
2. “自清洁”的秘诀：
“滚落即带走”的机制： 这才是它神奇的核心。想象一下，灰尘、油污附着在普通物体表面，就像被“粘住”了一样，需要用清洁剂擦洗。但这种超疏水材料，由于水滴表面张力足够大，加上微纳结构形成的“气垫”，使得水滴几乎只与表面的极少数点接触。当水滴滚动时，它就像一个迷你滚筒，将那些附着在材料表面的颗粒顺势带走。
无需外力，低成本维护： 这意味着，在自然条件下，比如下雨时，材料表面的污垢就能被雨水冲刷干净，而不需要我们额外去擦洗，省时省力，也减少了清洁剂的使用，更加环保。
3. “表面结构”是关键：
微纳结构的巧妙设计： 这种神奇的性能不是材料本身“魔法”，而是其表面精巧设计的“微观结构”和“化学成分”共同作用的结果。通常，它们会在材料表面构建出非常复杂且有序的微米级和纳米级的粗糙结构，就像在平整的地面上铺满了细密的“小山丘”。
气囊效应： 这些微纳结构在材料表面形成了一个个微小的“气囊”或者“空气陷阱”。当水滴接触表面时，水滴只与这些微纳结构的顶端接触，大部分区域被空气隔开，从而大大降低了水滴与材料表面的接触面积，也降低了粘附力。
疏水涂层： 结合上特殊的低表面能的化学成分（比如氟化物），使得这些微纳结构具有了极佳的疏水性。
4. 潜在的应用前景：
防污涂层： 无论是建筑外墙、汽车车身、光学镜头、还是纺织品，都可以涂上这样的材料，让它们长久保持清洁，减少维护成本。
防结冰/防雾： 这种材料的超疏水性也能有效阻止水汽在表面结冰或凝结成雾，这对于航空航天、交通运输（如飞机翅膀、挡风玻璃）等领域都具有重要意义。
生物医学： 在医疗器械、导管等领域，也可以利用其自清洁性，减少细菌滋生，提高生物相容性。
电子器件： 甚至可以用于电子器件的防水防潮，提高其可靠性。
那么，为什么说“还有超越”呢？
很多时候，纯粹的超疏水材料虽然能“防水”，但在面对油污或者在强风、高压等极端环境下，效果可能会打折扣。而邓旭团队的研究，很有可能是在这方面有所突破，比如：
“油水分离”能力： 可能会开发出一种材料，不仅能排斥水，还能有效“排斥”油污，当油污和水同时存在时，水滴能滚走，带走一部分油污，或者能实现更好的油水分离效果。
机械稳定性： 很多仿生超疏水材料的微纳结构非常脆弱，容易被破坏。这项研究可能在提高材料的耐磨损、耐腐蚀、抗紫外线等机械稳定性方面有创新，使其在实际应用中更持久耐用。
制备工艺的突破： 真正实现大规模、低成本的制备，是材料走向应用的关键。这项研究可能在制备方法上有所突破，使得这种神奇材料更容易被工业化生产。
总而言之， 电子科大邓旭团队发表《Nature》封面文章，证明了他们在超疏水自清洁材料领域取得了世界级的突破。这种材料的神奇之处在于其极致的“拒水”和“自清洁”能力，这种能力源于其精巧的微纳结构设计和特殊的化学性质，能够在材料表面形成“气垫”，让水滴轻易滚落，带走污垢。这项研究不仅代表了材料科学的进步，更预示着未来我们在减少环境污染、降低维护成本、提升生活品质等方面，将拥有更多可能。这种研究的价值，在于它将实验室里的“神奇”转化为现实中“实用”的解决方案，改变我们对“干净”的认知方式。
网友意见
我真是要看不懂了，不懂的人能不能不要随便发表意见？！！！
自清洁材料的概念提了几十年了，一直被大家吐槽，一碰就掉，一掉就没用……
是啊，超疏水或者超疏油一般是受表面微纳结构和表面化学组成影响，表面的结构一旦被破坏，或者表面的低表面能物质被磨掉，就没有这个性质了……
前两年出了一篇Science，就是拿东西轻轻刮擦，浸润性不怎么变化，已经被大家认为是极大的突破了~
这次这篇Nature里，可是拿砂纸打磨，拿钢丝球刷，还拿钢刷刷，都不改变自清洁特性！！！
就冲这个结果，也绝对是面向产业化的一次极大的进步，而且电子科大做这个也没啥毛病，超疏水往微纳电子封装上应用早就被提出来了~
如果能成，以后你们的电脑和手机就不怕水了，咖啡饮料随便洒，电子产品坏了算我输！
这个不怕水很可能还能实现更广义的不怕水，比如阴雨天连续一个月不用的电脑或者手机，很可能就开不开机了，如果超疏水做得好，很可能就能实现防潮的功能！
更别说自清洁在其他各种地方的应用了，你家的厕所总是一层垢，一层霉，下水道总是有好多微生物滋生，水龙头或者管子上的黑点恨不得钢丝球都刷不下来，自清洁就可以用到这方面的防污上
还有游泳眼镜，医院医护人员的护目镜，总是结一层雾，超浸润也可以往上用，就冲这个功能，应该也能算是非常有用了吧？
最后劝一句，我不了解也不关心为啥这样的成果在电子科大诞生，但是这都不影响这个成果的重要性，请不懂行的人不要随意发表意见，网络不是情绪垃圾桶
一个吐槽向的回答……真的是德不配位啊，没什么干货内容，而且很多话说的也不严谨，可能给大家带来了一些误解，非常对不起大家的点赞、感谢、收藏和评论
但是最近确实没有很多时间住在知乎……甚至写这个回答的时间还没有这两天回复评论的时间长（鬼知道这个回答为啥会火啊……）
先澄清几点哈~
- 这个工作确实是里程碑意义，但是没那么快产业化，几年甚至十几年内能产业化，就算非常快了……哈哈哈，所以评论区打算把它用在碗/马桶/后视镜/反光镜/汽车外漆/汽车挡风玻璃/眼镜/游泳眼镜/手机等等的知友们，可以先歇歇~~~（有没有大佬统计一下评论区的需求~我觉得这个蛮有趣的~）
- 就这个工作来说，处理的大多是不透明材料，玻璃的仔细看也都是做成毛玻璃了，所以尤其是和光学相关的应用，恐怕还早，几十微米厚的微结构，想想透光性也不会很好，更别说反光了……
- 另外这个确实跟以前比起来抗造多了，但是它文章上也只说能耐1000+次线性磨损，换句话说，如果力量足够大，或者次数足够多的，还是不行的……所以我倾向认为这个还是更适合不那么需要被摩擦的地方……所以评论区打算把它用在地板的，我觉得可以先散了……过几年再关注一下吧~
- 超疏水，或者说超浸润吧，在很多地方都有应用，包括但不仅限于自清洁/防结雾/防结冰/防结霜/防渗水/油水分离/防生物黏附（这个又包括防污用的防细菌、藻类等黏附和医疗类用的防细胞黏附）……
如果大家有兴趣的话，可以评论区说一下，后面会再抽空放些干货……
先放一个鞭尸对比视频吧~
我前面提到的Science是2015年的一篇工作，其实当时看来已经非常优秀了~
但是和这个工作比起来，尤其是在抗造方面，确实还差不少~（这位Yao Lu老师我似乎还见过……但愿不要记仇……不过他应该不记得我了~hhh）
不过这个文章的亮点之一是在空气中和油中都能实现自清洁，这一点上，要比2020年Nature突出~因为2020年Nature中似乎没有提到油中的自清洁~
2015年Science
更全的高清视频还是去官网上看吧~（做成GIF之后依然很大……所以也没放全）
2020年Nature
更全的高清视频还是去官网上看吧~（做成GIF之后依然很大……所以也没放全+1）
前方高能
前方高能+1
如果大家有兴趣可以先看看我之前写的科普~
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