综述：仿生水凝胶驱动器的研究进展：从结构设计到驱动机制、性能优化及应用

本综述推荐一种创新性亚零温自修复光热超疏水PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）织物设计策略，通过Fe2O3颗粒与动态亚胺键交联的I-PDMS（聚二甲基硅氧烷）涂层结合，赋予材料自清洁、油水分离及抗结冰功能，并在-20°C下实现超疏水性自发修复，为极地防护、智能温控服装等极端环境应用提供突破性解决方案。

　　

Abstract
聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）织物在低温下易结冰，传统抗冰涂层耐久性不足。本研究提出一种亚零温自修复光热超疏水PET织物的创新设计：通过静电作用将Fe₂O₃颗粒固定在碱处理的PET表面，再涂覆由苯-1,3,5-三甲醛（BTC）与氨基封端聚二甲基硅氧烷（NH₂-PDMS-NH₂）交联合成的I-PDMS聚合物。得益于NH₂-PDMS-NH₂的低玻璃化转变温度和亚胺键的动态特性，涂层在-20°C下48小时即可修复机械磨损或洗涤导致的超疏水性损失。该材料同时具备高效光热转换（80秒升温至72°C）、油水分离（通量>2000 L·m^-2·h^-1）和延迟结冰（-15°C下液滴停留>27,000秒）性能。

Introduction
PET织物因轻质高强广泛应用于户外装备，但低温结冰会加剧热损失并威胁安全性。现有超疏水涂层在弱光（0.1太阳辐照）下光热效率不足，且缺乏低温自修复能力。研究团队通过仿生微纳结构（Cassie-Baxter态稳定性优化）与动态化学（亚胺键交换）协同策略，突破传统材料在低温环境适应性瓶颈。

Materials and reagents
实验采用FeCl₃·6H₂O原位还原生成Fe₂O₃纳米颗粒，BTC与NH₂-PDMS-NH₂（Mn=2500）通过希夫碱反应形成三维网络。碱处理使PET表面羧基密度提升3倍，为Fe³⁺吸附提供活性位点。

Preparation mechanism
分三步构建功能涂层：1）碱处理引入-OH/-COOH；2）Fe³⁺静电吸附及还原成Fe₂O₃；3）I-PDMS旋涂成膜。XPS证实亚胺键（C=N，398.5 eV）成功形成，FTIR显示PDMS特征峰（1260 cm^-1 Si-CH₃）保留。

Conclusions
该工作首次实现-20°C自修复超疏水涂层，经1000次磨损或60次洗涤后仍可恢复性能。动态亚胺键在低温下通过分子链蠕动实现损伤界面重构，Fe₂O₃的光热效应（太阳光吸收率>90%）加速修复进程。该技术为极地装备、新能源系统防冻提供新思路。