親水性

人體軟骨主要由大量膠原蛋白纖維和蛋白聚糖組成，在關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液的配合下，它們可承受極大的承載力（3-18 MPa），且能在不同滑動速度下實(shí)現(xiàn)低摩擦（0.001–0.030）。受到天然軟骨的啟發(fā)，科學(xué)家們用水凝膠來部分模擬這種天然的水基潤滑系統(tǒng)。水凝膠通常是親水性聚合物網(wǎng)絡(luò)，具有柔軟的彈性和較低的摩擦，以及可調(diào)控的生物相容性。這使它們成為某些醫(yī)療領(lǐng)域如置換關(guān)節(jié)軟骨的潛在候選材料。迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)投入了很多精力來開發(fā)具有出色潤滑性能的水凝膠材料。但是，想實(shí)現(xiàn)極低的摩擦就要求水凝膠具有很大的水合度…

仿生荷葉的超疏水材料由于其獨(dú)特的固-液界面性質(zhì)，在表面自清潔、生物防污、防水抗結(jié)冰、流體減阻以及傳熱傳質(zhì)等領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，隨之又發(fā)展出了一系列如超親水、超疏油等超浸潤系統(tǒng)理論。以江雷院士團(tuán)隊(duì)、David Quéré 教授團(tuán)隊(duì)等為代表的國內(nèi)外廣大研究群體在固液界面材料研究領(lǐng)域建立了堅(jiān)實(shí)的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，并取得了豐碩的研究成果[1-4]。 一般情況下，材料表面實(shí)現(xiàn)超疏水性需要借助微/納米粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能截留空氣并托起液滴，實(shí)現(xiàn)Cassie-Baxter態(tài)的同時(shí)創(chuàng)造低的固-液接觸。然而，…