超疏水材料在自清潔、減阻、防覆冰和防腐蝕等領域有著潛在的應用前景，因而受到人們廣泛的關注。但是由于人工超疏水材料表面的低表面能物質(zhì)易分解或微納米復合結構易被破壞導致其失去超疏水性能，因此超疏水材料的穩(wěn)定性限制了其應用。在超疏水材料中引入自修復功能是目前提高超疏水材料的穩(wěn)定性和使用壽命的一種有效方法。雖然化學家們已經(jīng)報道了很多可以自修復的超疏水材料，但是僅限于化學刻蝕或淺層劃傷導致的損傷。目前，制備能修復大尺度的劃痕損傷的超疏水材料仍然是一個挑戰(zhàn)。

    吉林大學超分子結構與材料國家重點實驗室的孫俊奇教授研究組通過精巧的結構設計，制備了一種可以利用低電壓和近紅外光修復大尺度劃痕損傷的導電超疏水膜。這種導電超疏水膜是由具有熱致修復能力的聚己內(nèi)酯（PCL）/聚乙烯醇（PVA）多層膜和修飾有1H，1H，2H，2H-全氟癸硫醇（PFDT）的銀納米線和銀納米粒子復合膜（AgNPs-AgNWs）組成的。AgNPs-AgNWs層不僅提供了超疏水所需的微納米復合結構，而且具有電致發(fā)熱和光致發(fā)熱性能，從而能在施加低電壓和近紅外光照射的條件下產(chǎn)生熱能，誘導底層的PCL/PVA多層膜進行修復。由于PCL/PVA多層膜與AgNPs-AgNWs層間具有很強的作用力， PCL/PVA多層膜在修復的過程中帶動上層的AgNPs-AgNWs層一起運動，從而在低電壓和近紅外光誘導下同時修復劃痕和超疏水功能（如圖1）。

    圖1導電超疏水膜通過修復傳導過程實現(xiàn)大尺度劃痕修復的機理示意圖

    另外，電致發(fā)熱性能和超疏水性能的結合賦予了該導電超疏水膜獨特的除雪和除冰的功能。在施加低電壓時該導電超疏水膜會發(fā)熱使其表面的冰雪融化并快速滾落（圖2）。此工作提高了超疏水材料在自清潔、除雪、除冰領域的耐久性，也為制備新型的自修復超疏水材料提供了一種新的方法。

    圖2 除雪過程

    該研究發(fā)表于《Advanced Functional Materials》雜志。

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責任編輯：王元

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