提高能源效率，減少能源損失，是建設資源節約型社會的重要舉措。目前，僅材料維護所需的能源就占總能耗的10%以上。涂料與外部環境相互作用，在建筑和建筑材料中充當重要的保護屏障和中介，在優化各種應用的能源效率方面發揮著至關重要的作用。低表面能涂料因其優異的拒水性和防污性，在建筑、玻璃、家具和基礎設施等領域受到了廣泛關注。近年來，水接觸角（WCA）大于150°、滑動角（SA）小于10°的超疏水涂層在自清潔、防冰、防腐、熱管理和能量收集等能源相關領域的應用越來越廣泛。盡管超疏水涂層領域取得了一定的進展，但仍存在一些亟待解決的問題。超疏水涂層耐久性差，環境魯棒性有限，嚴重阻礙了其在建筑行業的大規模應用。此外，一旦涂層出現老化、開裂或褪色，很難修復，這不僅限制了其可持續應用，還導致大量的能源消耗。因此，延長這些涂層的使用壽命對于應對全球能源效率、環境影響和可持續性挑戰至關重要。

為了推動超疏水涂層的低碳應用，提高其耐久性、可重涂性和環境魯棒性至關重要。超疏水性易受水熱條件、極端溫度和霉菌生長等環境因素的影響，這些因素通常是由天氣變化引起的。為了應對這些挑戰，已經利用化學氣相沉積、模板印刷、化學蝕刻、卷對卷制造、激光加工、靜電紡絲和光刻等技術開發了一系列環境友好的超疏水表面。盡管這些方法在構建耐用的分層微/納米結構方面效果顯著，但它們的高能耗仍然是更廣泛低碳應用的一個重大障礙。

此外，建筑物的平均壽命約為50年，在此期間，超疏水涂層經常因老化、開裂和變色而性能下降，最終導致過早失效。為了解決這個問題，目前采用了兩種主要策略。第一種策略是去除老化涂層并涂覆新涂層，這個過程既耗人力又耗能源。第二種策略是直接在現有涂層上進行重涂，這種方法既簡單又節能，同時延長了原有涂層的使用壽命。近年來，人們在開發可重涂涂層方面做出了大量努力，包括引入反應性羥基、柔性長鏈烷烴和多孔結構。盡管取得了些進展，但在實現低表面能的同時確保廣泛的基材兼容性仍然是一個挑戰，特別是對于超疏水涂層。此外，由于水作為溶劑固有的高表面張力，水性超疏水涂層在充分擴散和滲透低能表面方面存在困難。

受能夠在親疏水狀態之間切換的涂層的啟發，提出將具有親水和疏水區域的鏈段結合到分子結構中。這種方法通過表面化學調節促進了從低表面能向高表面能的轉變。該策略在實現低表面能涂層的可重涂性方面發揮關鍵作用，使其適合于實際工程應用，并確保在嚴苛環境中的長期性能。親疏水轉換涂層可以通過結構、形態或分子變化來改變其表面潤濕性，以響應外部刺激，如紫外線、溫度、氣體、磁性、電、溶劑、離子和pH。其中，pH刺激因其快速響應、低能耗和在水環境中的有效性而脫穎而出。pH誘導可切換涂層的最新進展主要集中在將羧基、吡啶和胺基等堿性或酸性官能團整合到分子框架中。這些涂層在油水分離、液滴操縱、圖案化、液滴輸運等領域得到了廣泛的應用。然而，利用親疏水轉換表面來提高這些涂層的可重涂性很少被探索。因此，開發兼具耐久性、環境魯棒性和可重涂性的低表面能涂層，仍然是一項艱巨的挑戰。

近期，四川大學王玉忠/王芳團隊利用噴涂技術，成功制備了具有環境魯棒性、防污性和可重涂性的耐用超疏水涂層。