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传统超疏水涂层在极端环境易失效，限制其应用。研究人员受中国古代夯土技术启发，开展超疏水整体材料研究。通过冲压工艺制备出材料，其超疏水性能优异，耐磨、耐蚀且可回收，为工业应用提供新选择。
在材料科学的广阔领域中，超疏水材料一直备受瞩目。它就像材料世界里的神奇 “雨衣”，凭借着出色的防水性能，在低阻运输、油水分离、自清洁等众多领域大显身手。想象一下，船只表面涂有超疏水材料，航行时受到的水阻力大大减小，能更快速地穿梭于水面；建筑物的玻璃用上这种材料，雨水一冲就能让玻璃变得干干净净，再也不用费力擦拭。
然而，看似完美的超疏水材料却存在着 “致命弱点”。传统的超疏水涂层就像温室里的花朵，在极端环境下显得格外脆弱。一旦遭遇高温、高湿、强酸碱等恶劣条件，它们的疏水性能就会大打折扣，甚至完全失效。而且，在机械应力的作用下，比如受到挤压、冲击、摩擦时，这些涂层很容易出现结构损坏。这就好比一件漂亮的雨衣，虽然能防雨，但稍微扯一下就破了，根本无法满足实际应用中对材料耐久性和稳定性的要求。所以，开发一种既具有超强疏水性能，又能在各种复杂环境下保持稳定，还具备良好机械性能的超疏水材料，成为了科研人员亟待攻克的难题。
为了解决这些问题，来自国内的研究人员开启了一场创新之旅。他们从古老的中国夯土技术中获取灵感，尝试将传统智慧与现代材料科学相结合。研究人员以室温硫化硅橡胶（RTV）和超疏水二氧化硅纳米颗粒（SiO2）为原料，通过独特的冲压工艺，制备出了一种新型的超疏水整体材料。这项研究成果发表在《Applied Materials Today》上，为超疏水材料领域带来了新的曙光。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，通过机械搅拌将 RTV 聚合物与 18 wt% 的 SiO2纳米颗粒充分混合；然后，利用冲压工艺对混合物进行处理，实现纳米填料在聚合物基体中的定向排列和致密化。这种独特的工艺让材料内部形成了紧密且连续的结构。
下面来看看具体的研究结果：
- 超疏水性能优异：制备出的超疏水整体材料展现出了令人惊叹的超疏水性能，其水接触角高达 157.2°，滚动角低至 2.7°。这意味着水滴在这种材料表面几乎无法停留，只要轻轻倾斜材料，水滴就会迅速滚落，就像水珠在荷叶上滚动一样。
- 卓越的耐磨性：经过 20,000 次在 250 g 负载下的刚性陶瓷砂轮磨损循环测试后，该材料的质量损失仅为 26.501 r/g，厚度损失为 14.932 r/mm。相比其他超疏水材料，它的耐磨性得到了极大的提升。即使经过大量的磨损，材料的表面依然能保持超疏水性能，就像一件坚固的铠甲，即使历经战斗的洗礼，依然能发挥防护作用。
- 出色的耐环境性：这种材料还具备强大的耐环境能力，在酸碱腐蚀、盐雾暴露和紫外线降解等恶劣环境下，都能保持良好的性能。无论是在强酸性的化工环境，还是在充满盐分的海洋环境，亦或是长时间暴露在紫外线照射下，它都能稳定存在，不会轻易 “受伤”。
- 良好的可回收性：该材料具有自再生可回收性。使用后的材料可以被粉碎、纯化，然后重新冲压成型，而且性能不会受到影响。这就像一个可以无限循环利用的宝藏，既环保又经济，为可持续发展提供了新的思路。
研究结论和讨论部分再次强调了这项研究的重要意义。这种新型超疏水整体材料成功地解决了传统超疏水材料在性能上的诸多不足，实现了表面和内部的均匀性。它的出现，不仅为超疏水材料在工业领域的大规模应用提供了可能，还为材料科学的发展开辟了新的方向。从古老的夯土技术中汲取灵感，研究人员创造出了一种具有创新性的材料，这也为其他科研工作者提供了跨学科研究的思路，让我们看到了传统与现代相结合所产生的巨大潜力。未来，随着对这种材料研究的不断深入，相信它会在更多领域大放异彩，为我们的生活和工业生产带来更多便利和创新。
