超疏水固體表面是一種對水具有排斥性的表面，水滴在該表面上很難穩(wěn)定停留，易于滾落，從而達(dá)到自清潔的效果。自然界中存在許多無污染、自清潔的動(dòng)植物表面，荷葉是其中的典型代表。固液接觸時(shí)間則是衡量材料表界面動(dòng)態(tài)潤濕性的一個(gè)重要參數(shù)。固液接觸時(shí)間越短，固液表界面間質(zhì)量、動(dòng)量和能量交換越快，材料表界面的性能更好，可應(yīng)用于裝備表面的抗結(jié)冰、自清潔和防污抗菌等。

然而，由于超疏水獨(dú)有的低黏附性，液滴能夠在超疏水固體表面上，像彈性皮球一樣彈起脫離表面。此前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，在超疏水表面，固液接觸時(shí)間僅取決于液體的性質(zhì)。對于大小恒定的液滴，固液接觸時(shí)間為一個(gè)常數(shù)。

為打破固液界面固有的接觸時(shí)間極限，劉亞華研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了基于亞毫米尺度的非常規(guī)超疏水體系。該獨(dú)特表面能讓撞擊在表面的液滴在鋪展到最大時(shí)以餅狀彈起，避免了常規(guī)超疏水表面上液滴鋪展后的收縮階段，從而將固液接觸時(shí)間的理論極限縮短了80%。同時(shí)該現(xiàn)象具有普適性，可以在各種材料基底上實(shí)現(xiàn)。

這種材料表面不僅是科學(xué)上的一項(xiàng)創(chuàng)新，在防積冰、自清潔、抗菌等方面均具有廣泛的應(yīng)用潛能，由于其結(jié)構(gòu)優(yōu)異的疏水性能，可應(yīng)用于航空、航海、電力、太陽能發(fā)電等領(lǐng)域。應(yīng)用于飛機(jī)(機(jī)翼、引擎和空速管)表面可抗結(jié)冰，應(yīng)用于太陽能電池板表面可依賴自然降水實(shí)現(xiàn)自清潔，應(yīng)用于輪船表面可減少海洋生物的黏附，從而降低清理成本。

相關(guān)研究曾于2014年發(fā)表在國際頂級(jí)期刊《自然·物理》上，并于今年2月獲得吉尼斯官方認(rèn)證。(完)