蝶翼启迪超防水材料

近日，研究人员用一种新型的表面处理方式制备了一种超防水材料。制备的理论依据是粗糙、凹凸不平的纹理会使水滴反弹得更快，水滴在表面停留的时间越短，材料就会越干燥，从而起到防水的作用。

以前，研究人员认为水滴在完全光滑、均匀的表面上反弹最快，但是麻省理工学院（MIT）的机械工程师Kripa Varanasi及其同事发现了不一样的地方。他们用高速摄像机记录下水滴在一片喷涂过高防水涂层的硅晶片上反弹的瞬间。发现水滴撞击表面、均匀分散、反弹开的时间多于水滴在粗糙表面所用的时间。 于是，研究者们设计了一种表面有很多小突起的粗糙表面，当水滴撞击憎水性表面时，突起会把水滴打散成更小的水滴，小水滴在表面均匀分散的时间更短。防水性能得以进一步增强，形成了超防水材料。

其实这一规律在大自然中早已有之。欢乐女神闪蝶（Morpho didius）的两翼和旱金莲（Tropaeolum majus L.）的叶子多处具有超疏水特性的突起，这和我们宏观上的纹理表面很相似。

这一新材料除了可以应用于防水服之外，还可以改善在雨中飞行的微型机器人的空气动力学，或是应用于机翼的防冻技术——由于雨滴在表面结冰需要一定的时间，所以减少雨滴和表面的接触时间可以减少霜的生成，从而起到防冻的作用。该研究被发表于Nature上。