超疏水表面粗糙结构的构造 及其应用研究进展
超疏水表面的研究进展
政府和相关机构应提供政策支持和资金扶持，以 促进超疏水表面技术的跨学科合作和技术转化。
05
超疏水表面的最新研究动态
高性能超疏水表面的研究
高耐久性超疏水表面
通过优化材料和制备工艺，提高超疏水表面的耐久性，使其在长期使用过程中保 持稳定的超疏水性能。
多功能超疏水表面
除了超疏水性能外，还具备其他功能，如自清洁、防冰冻、抗腐蚀等，以满足更 多实际应用需求。
形成机制
物理机制
超疏水表面的形成依赖于表面微观结构与空气层 的共同作用，使水滴在表面形成球状，易于滚动 和脱离。
化学机制
通过在表面引入低表面能物质，如氟代烃或硅氧 烷，增加表面的疏水性。
表面微观结构
01
粗糙结构
超疏水表面的微观结构具有复杂的粗糙度，能够 捕获和固定大量空气，降低表面能。
02
微纳复合结构
超疏水表面的研究进 展
目录
• 超疏水表面的基本原理 • 超疏水表面的制备方法 • 超疏水表面的应用领域 • 超疏水表面的研究挑战与展望 • 超疏水表面的最新研究动态
01
超疏水表面的基本原理
定义与特性
定义
超疏水表面是指水滴在表面接触角大于150°，滚防污、防冰、自清洁等 特性。
中的问题。
技术成熟度
目前超疏水表面技术尚未完全成 熟，需要进一步的研究和优化以
提高其性能和稳定性。
跨学科合作与技术转化问题
1 2 3
知识交流与共享
跨学科合作需要不同领域的专家进行深入的知识 交流与共享，以促进超疏水表面技术的创新和发 展。
技术转化效率
将实验室研究成果转化为实际应用需要高效的转 化机制和技术支持，以确保技术的可行性和可持 续性。
超疏水表面的构筑及其研究进展_二_鲍艳
以偏氟乙烯
和六氟丙烯共聚物、 氟硅烷改性的二氧化硅粒子以及氟硅烷为 原料， 通过两步湿化学法在织物表面制备了超双疏表面， 且经 过 600 次标准水洗和 8 000 次摩擦实验后， 其超双疏性能没有 明显变化。
3
3． 1
超疏水表面的研究热点
超双疏表面 经过科学家近年来的努力， 超疏水表面已比较常见 。 由于
将二氧化硅和市
售含氟疏水剂结合起来， 在棉纤维表面获得超疏水涂层， 疏水 剂在较低浓度时就可达到较好的疏水效果， 大大降低了含氟疏 水剂的用量。 2． 2 无氟化处理 由于采用氟化处理存在上述不足， 因此， 开发无氟的低表 面能物质具有潜在的市场应用前景
［13 ， 24 ， 3739 ］
。 Che 等［38］ 采用
“三步法” 获得具有超疏水性的油漆， 即先将 等采用
环氧黏合剂喷涂于不锈钢板表面， 待涂膜干后对其进行打磨， 形成具有微米结构的粗糙表面；再利用粘结作用将含有二氧化 硅的环氧树脂铆接到具有粗糙结构的不锈钢表面；最后使用具 有疏水性的环氧树脂对具有微 / 纳结构的表面进行疏水化处 理。所得油漆涂层不但具有优异的超疏水性能， 而且表现出良 好的高速冲刷以及耐碱耐溶剂稳定性 。Zhou 等
超疏水表面的构筑及其研究进展 （ 二） 印 染（ 2014 No． 10 ） 欍氥 欍欍欍欍氥 述 评 欍氥 欍欍欍欍氥
1． 2． 3
Fig． 4
超疏水表面的构筑及其研究进展 （ 二 ）
鲍
1 1 1， 2 艳 ，张晓艳 ，马建中 ，鲁
［35 ］
使用六亚甲基二硅氮烷（ HMDS） 对二氧
［37 ］
化硅溶胶进行改性， 制备出疏水化的二氧化硅溶胶 。 Xu 等 接触角可达到 159° 。 Wang 等
超疏水表面的制备 结构与性能研究
3、抗腐蚀性能：通过浸泡实验和电化学测试，评估制备的超疏水金属表面在 腐蚀环境中的抗腐蚀性能。
五、结果与讨论实验结果表明
六、结论本次演示研究了仿生超 疏水金属表面的制备工艺和性能 测量方法
展望未来，超疏水表面在各个领域的应用前景仍然广阔。本次演示的研究成果 对实际应用具有一定的指导意义，但仍需从以下方面进行深入研究：1）优化 制备工艺，提高超疏水表面的批量生产能力；2）研究超疏水表面的抗生物污 损性能，拓展其在生物医学领域的应用；3）探究超疏水表面在其他极端环境 （如高温、低温、强辐射等）下的稳定性和耐久性。
参考内容二
摘要：本次演示旨在研究仿生超疏水金属表面的制备工艺和性能测量方法。首 先，本次演示介绍了超疏水表面的相关理论和知识，为后续制备和性能研究提 供理论基础。接着，本次演示详细阐述了仿生超疏水金属表面的制备工艺和方 法，包括表面微结构加工、低表面能物质修饰等关键环节。
最后，本次演示介绍了性能测量方法，对制备出的仿生超疏水金属表面进行了 水滴接触角、耐久性和抗腐蚀性能等指标的测量和分析。实验结果表明，所制 备的仿生超疏水金属表面具有优异的水滴接触角、耐久性和抗腐蚀性能。
3、表面修饰法：采用表面修饰法将低表面能物质与金属表面牢固结合，提高 其耐久性和稳定性。
四、性能测量方法为评估仿生超 疏水金属表面的性能，本次演示 采用以下方法进行测量：
1、水滴接触角：通过静态接触角测量仪测量水滴在表面上的接触角，评估其 疏水性能。
2、耐久性：通过摩擦实验和热稳定性实验，考察制备的超疏水表面在不同条 件下的耐久性和稳定性。
2、低表面能物质：低表面能物质如氟化物或硅氧烷可以显著降低表面的水滴 滚动阻力。通过选择合适的低表面能物质和制备工艺，可以获得具有优异超疏 水性能的表面。
耐久超疏水表面的研究进展
第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·23·耐久超疏水表面的研究进展徐文婷，傅平安，欧军飞*（江苏理工学院 材料工程学院，江苏 常州 213001）摘要：超疏水表面在油水分离、腐蚀防护、防水抗冰等领域具有广泛的研究和应用价值。
然而，其实际应用并未达到预期的广泛程度，主要制约因素在于表面的耐久性不足。
超疏水表面的失效主要体现在两个方面：一方面，由于表面粗糙结构在承受机械载荷时容易遭受高局部压力而受损；另一方面，由于低表面能分子在高温、光照和强氧化剂等刺激下容易发生分解失效。
为了解决上述问题，从耐久型超疏水表面的特点入手，提出了提高超疏水表面耐久性的典型策略。
这些策略包括：（1）构建弹性基底，这可以将微结构上的载荷转移至基体，减少微结构受损的可能性；（2）微结构保护，这种方法通过构筑刚性的护盾，保护了更低尺度的纳米结构免于受损；（3）胶黏+涂装，该策略是通过中间层连接，强化基体与表面微纳结构的结合力；（4）利用低表面能物质的自修复能力，这种方法可以在表面受损后通过自我修复特性恢复其超疏水性；（5）微结构的重建，可以在表面粗糙结构遭破坏后，使其恢复原貌。
最后，对耐久超疏水表面的发展提出了前瞻性的展望，提出了耐久超疏水表面绿色可持续发展的新方向。
关键词：鲁棒性；仿生表面；自修复；铠甲表面中图分类号：TG172 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)11-0023-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.11.002Research Progress on Durable Superhydrophobic SurfacesXU Wen-ting, FU Ping-an, OU Jun-fei(School of Materials Engineering, Jiangsu University of Technology, Jiangsu Changzhou 213001, china)ABSTRACT: Superhydrophobic surfaces have emerged as an exciting area of research with immense potential in various fields.These surfaces, when designed correctly, can repel water to an extraordinary extent and find applications in oil-water separation, corrosion protection, waterproofing, and anti-icing. However, their practical application has been hindered by a lack of durability. The failure of superhydrophobic surfaces can be attributed to two main factors. Firstly, the rough surface structure is susceptible to damage under high local pressure when subjected to mechanical loads. The microstructure, which is the physical foundation of the superhydrophobicity, can be easily crushed or deformed under stress. Secondly, the low surface energy molecules, which are the chemical basis of the superhydrophobicity, tend to decompose and deteriorate when exposed to stimuli such as high temperature, light, and strong oxidants. As a result, the surface's superhydrophobicity diminishes over time.To address these challenges and enhance the durability of superhydrophobic surfaces, several strategies have been proposed. (1) The first strategy involves the construction of elastic substrates. By using elastic materials as substrates, the load on the microstructure can be transferred to the matrix, reducing the likelihood of damage. This approach ensures that the收稿日期：2023-09-28；修订日期：2023-11-07Received：2023-09-28；Revised：2023-11-07基金项目：江苏省高等学校自然科学研究重大项目（23KJA430006）Fund：The Natural Science Foundation of the Jiangsu Higher Education Institutions of China (23KJA430006)引文格式：徐文婷, 傅平安, 欧军飞. 耐久超疏水表面的研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 23-39.XU Wen-ting, FU Ping-an, OU Jun-fei. Research Progress on Durable Superhydrophobic Surfaces[J]. Surface Technology, 2023, 52(11): 23-39. *通信作者（Corresponding author）·24·表面技术 2023年11月superhydrophobic surface remains intact even under mechanical stress. (2) The second strategy is microstructure protection. A protective shield can be constructed to safeguard the delicate micro/nanostructures from damage. This rigid shield acts as a barrier, shielding the micro/nanostructures from external forces or harsh conditions. Using materials with high mechanical strength and chemical stability prevents the degradation of the micro/nanostructure. (3) The third strategy is utilizing an adhesive+coating. By using an intermediate layer, the adhesion between the substrate and surface micro/nanostructures can be enhanced. This adhesive layer improves the overall durability of the superhydrophobic surface by providing additional support and stability. (4) The fourth strategy involves the use of self-healing materials. Superhydrophobic surfaces can be made from low surface energy materials with self-healing capabilities. These materials can restore their superhydrophobicity even after the surface has been damaged or compromised. This property ensures that the surface can maintain its water-repellent properties over a longer period. (5) The fifth strategy is the reconstruction of microstructures. This approach involves repairing or replacing the damaged microstructures to restore the surface's superhydrophobic properties and performance.Looking ahead, the development of durable superhydrophobic surfaces holds great promise. It offers new opportunities for green and sustainable solutions in various industries. By incorporating the aforementioned strategies, researchers and engineers can create superhydrophobic surfaces that are not only highly efficient but also long-lasting and resilient. These durability enhancement strategies pave the way for the practical implementation of superhydrophobic surfaces in real-world applications, enabling their widespread use and impact. This will contribute to the development of green and sustainable technologies for a wide range of applications.In conclusion, the development of durable superhydrophobic surfaces is crucial for advancing the fields of oil-water separation, corrosion protection, waterproofing, and anti-icing. By addressing the challenges related to surface durability through strategies such as constructing elastic substrates, microstructure protection, adhesive+coating, utilizing self-healing materials, and reconstructing microstructures, the practical application of superhydrophobic surfaces can be significantly enhanced. This will contribute to the development of green and sustainable technologies for a wide range of applications.KEY WORDS: robust; bio-inspred surface; self-healing; armoured surface随着生物进化的不断演进，自然界中许多生物逐渐进化出了具有超疏水性的表面，这些表面具有独特的微观结构和低表面能物质，使得水滴在其表面难以附着[1-5]。
超疏水表面的构筑及其研究进展_一_鲍艳
将碳纳米管和硅烷偶联剂结合制备了具有
［20 ］
导电性的透明超疏水涂层 。翟锦等
采用高温裂解酞菁金属
络合物的方法， 制备了定向的碳纳米管膜 。 研究发现， 其表面 的形貌与荷叶表面结构十分接近， 无需任何低表面能物质修 饰， 即可获得超疏水表面， 为无氟超疏水表面 / 界面材料的研究 提供了新思路。他们运用该方法又成功制备了岛状结构和房 式结构的阵列碳纳米管膜， 这两种膜均表现出了良好的疏水效 果。 虽然通过纳米管构筑的表面能够获得较好的疏水效果， 但 管状结构形成的超疏水表面机械强度不好， 加上纳米管自身的 制备方法比较复杂， 其设备以及原料价格昂贵， 限制了纳米管 构筑超疏水表面的规模化应用 。 1． 1． 5 其他方法构筑
nm 的二氧化硅溶胶， 采用氟硅烷对所得的二氧化硅溶胶进行 改性， 得到单分散的二氧化硅改性溶胶， 将改性的溶胶通过旋 转涂饰法涂饰到铝合金表面， 获得超疏水涂膜。 由于以水作为 溶剂制备二氧化硅溶胶， 可避免传统 Stber 法制备二氧化硅溶 Xu 等 胶时大量使用有机溶剂， 实 现 了 清 洁 化 生 产， 因 此，
管状无机粒 子 因 具 有 大 的 比 表 面 积， 极高的弹性模量 和弯曲强度等特 性， 使其在超疏水领域得到越来越广泛的 应用 。 与其他形貌 的 无 机 粒 子 相 比， 采用管状无机粒子构 筑的粗糙表面， 其表面空气的占有比例大， 因此疏水效果较 好 。 此外， 该方法还可在一定程度上减少氟化物的使用， 减 轻环境压力 。 在所有管状粗糙结构中， 碳纳米管因具有较高的机械稳定 性和较低的密度而成为超疏水表面制备过程中最为常用的管 状结构。Han 等
娟
1
（ 1． 陕西科技大学资源与环境学院 ， 陕西 西安 710021 ； 2． 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室 ， 陕西 西安 710021 ） 摘 要： 超疏水表面因具有自清洁 、 抗腐蚀、 减阻等功能使其在墙体涂料 、 轮船防腐防污、 流体输送等方面具
金属基体超疏水表面制备及应用的研究进展
直增大 。 目前 实 验 资 料 表 明ｌ 疏 水 性 最 好 的材 料 ２ ，
Ｅ ７ １ 其 光 滑 表 面 的 接 触 角 仅 为 １ ９ ０ 。 该 角 度 Ｃ２， １． ５， 远 没 有 达 到 超 疏 水 的要 求 。
１ ２ Ｗ ｅ ｚ ｌ 型 ｎｅ模
蚀 ’ 、 ” 防结 冰 ＿ １
、 腐 耐
表 面张力 。 由 式 （ ） 得 ， 液 体 确 定 时 ， 确 定 时 ， 触 １可 当 即 接
等 特 性 ， 金 属 材 料 在 工 农 业 生 而
９ ４
材 料 工 程 ／２ １ ０ １年 ５期
角 随着 （ 值 的减 小 而增 大 ， 由于受 到 材料 ｙ 一ｙ ） － 但
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｅ ａ ｕｂ ｔａ ｅ ｕｐ ｒ ｙｄ ｏ ｈｏ ｃ ｓ ｒ ａ ｅ；ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｇｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｌｓ ｓ ｒ ｔ ；ｓ ｅ ｈ ｒ ｐ ｂｉ ｕ ｆ ｃ ｅｅｒｈｐｏ ｅｓ
润 湿性 是 固 体 表 面 的 重 要 性 质 之 一 ｌ ， 用 接 触 ＿ 常 １ 角来衡量 ， 当接 触 角 小 于 ９ 。 为 亲 水 表 面 ， 于 ５时 ０时 小 。 为 超 亲水 表 面 ， 于 ９ 。 为 疏 水 表 面 ， 于 １ ０时 为 大 ０时 大 ５。 超 疏 水 表 面 。 在 自然 界 中 ， 处 可 见 超 疏 水 现 象 ， 到 荷
限 制 ，ｙ ） ） 不 会 无 限 制 地 降 低 ， ０ 并 不 会 一 （ 一 ， 并 － 即 值
ｓｅ ａ ｔｒ 型 。 目前 ， 属基体 超疏水 表面 的常用制 ｉ Ｂ ｘｅ 模 金
备 方 法 有 阳极 氧 化 法 、 电化 学 沉 积 法 、 学 腐 蚀 法 、 化 化 学沉积 法 、 步浸泡 法 、 氧化法 、 板法 、 合 法等 。 一 热 模 复
超疏水表面设计及其在自清洁材料中的应用研究
超疏水表面设计及其在自清洁材料中的应用研究超疏水表面设计是一项前沿研究，正在各个领域得到广泛应用。
这种表面的特殊性质使其对水能力引人注目，同时也为自清洁材料的研发提供了新的思路和机遇。
本文将探讨超疏水表面设计的原理以及在自清洁材料中的应用研究。
超疏水表面的设计基于两个主要原理：微纳米结构和低能表面。
微纳米结构是指在材料表面上以纳米级别的结构化处理，形成复杂的凹凸结构。
这些微观结构使水在接触到材料表面时形成微小的凸起，从而使水珠保持在凸起之间，不与表面接触。
同时，低能表面是指材料表面具有较低的表面张力，从而使水珠无法在表面上滑动，进一步增加了超疏水性能。
超疏水表面的设计需要综合考虑多种因素，如材料选择、结构形态、表面修饰等。
其中，材料选择是关键的一步。
常用的材料包括金属、塑料、陶瓷等。
每种材料在超疏水表面设计中都有其特点和适用性。
例如，金属材料通常具有良好的稳定性和耐腐蚀性，可以在恶劣环境中长期使用。
而塑料材料则更轻便、成本更低，更适合大规模生产。
此外，结构形态也是超疏水表面设计中的重要因素。
通过微纳米结构的控制，可以实现不同的超疏水性能。
例如，通过控制凸起的间距和尺寸，可以实现超疏水材料的液滴弹性和自清洁能力。
超疏水表面的设计不仅能提供材料的自清洁性能，还可以在其他领域得到广泛应用。
例如，在建筑材料中，超疏水表面可以减少尘埃和污垢的附着，增强材料的防污性能。
在航空航天领域，超疏水表面的设计可以减少飞行器外表面的污染，降低空气阻力，提高燃油利用率。
在生物医学领域，超疏水表面可以用于制备抗菌材料，预防细菌感染和交叉感染。
自清洁材料是超疏水表面设计中的一项重要应用。
它通过超疏水表面的特殊性质来实现物体表面的自动清洁。
在这种材料中，超疏水表面可以防止污垢的吸附和附着，使其轻易被清洗。
例如，通过将超疏水表面设计应用于玻璃窗户上，可以减少尘埃和水滴在窗户表面留下的痕迹，提高窗户的清洁度。
在汽车领域，超疏水表面的应用可以减少车身上涂层的附着，降低清洗的次数。
超疏水性表面的研究进展
高 的 设备 、 昂贵 的试剂 和苛 刻 的反应 条件 。 Ｓ ｈ ｉ ｕ等ｌ 川 提 出 了使 用 氧等 离 子体 刻 蚀 的方 法 制 备润 湿性 可调 的 超疏水 性 表 面 。 水 接触 角 达到 ＿ ｒ １ ７ （ ） 。 。 Ｇａ ｏ等 ¨ ］ 用辉 光放 电等离 子体 反心 器在 锌基 体 ｝ 进 行
蚀刻 ， 然 后使 用 硬 脂 酸在 处理 过 的 锌 表 面 上 进 行 接 枝 反应 。结 果显 示 ． 锌 基体 的润 湿性 ｍ超 亲 水性 变为 趟 疏水 性 ， 水接 触 角达 到 １ ５ ８ 。 ． 滚 动角 小 于 ５ 。 。 Ｗａ ｎ ｇ 等一 通过 在 Ｈ２ （ ） ２ ／ＨＣ １ ＨＮ（ ） ． 溶 液 中对钢 表 面进 行
表 面结构 。
（ ｂ ） 刚毛 Ｉ 的纳 米 Ｉ ｆ 】 槽 的 Ｓ Ｅ Ｍ Ｉ Ｉ 图 ｌ 水 黾 的 扫 描 电 镜 图 收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ７ ０ ７ １ ２ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ７ — １ ８ 作者简介 ： 刘笑笑（ １ ９ ９ ４） ， 女． 在读硕： ｔ， 研 究 方 向 为疏 水 性 材 料 的制 胬 及 应用 ， Ｅ ｍａ ｉ ｌ ： ２ ５ １ ６ ０ ８ ７ ９ ８ ０ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
小于 ５ 。 的表面 ， 这 种 现 象 的产 生 是 由材 料 表 面 的 特 殊 结构 及化 学 成分所 决 定 的 ｌ 】引。超 疏 水 性表 面有 很 多
２ 超 疏 水 表 面 的 制 备
目前 ， 制备超 疏 水表 面 的方 法 主要 有 ： 溶 胶一 凝胶 、
优异性 能 ， 如 自清 洁 、 防水 、 防冰、 抗腐蚀、 油水 分 离 等 。
胶 法制 备 的趟 疏 水 表 面 具 有 其 独 特 的 优 势 ， 可 以使 用
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Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 429-437Published Online May 2018 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2018.85048Progress on the Fabrication of RoughSurface for Superhydrophobicityand Its ApplicationYin He1, Yongmao Hu2, Shuhong Sun1, Yan Zhu1*1Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan2Dali University, Dali YunnanReceived: Mar. 20th, 2018; accepted: Apr. 30th, 2018; published: May 7th, 2018AbstractThe superhydrophobic surface has attracted attentions in the field of industry and scientific re-search due to its features such as self-cleaning, drag reduction and dust-repellent properties. This article reviews the progress on the preparation of rough surface for superhydrophobicity and its application. Meanwhile, the disadvantages of superhydrophobic surfaces are evaluated and their development directions are discussed.KeywordsSuperhydrophobic Surface, Micro and Nano Structures, Rough Surface超疏水表面粗糙结构的构造及其应用研究进展贺胤1，胡永茂2，孙淑红1，朱艳1*1昆明理工大学，云南昆明2大理大学，云南大理收稿日期：2018年3月20日；录用日期：2018年4月30日；发布日期：2018年5月7日*通讯作者。
贺胤 等摘要超疏水表面具有自清洁、减阻、防尘等多种特性，在生产生活及科研领域备受瞩目。
本文综述了超疏水表面制备方法的研究进展及其在不同领域的应用进展。
最后简要讨论了超疏水表面存在的不足，并对其发展方向进行了展望。
关键词超疏水表面，微纳结构，表面粗糙结构Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言在雨水、日照或风吹等自然外力作用下即可自动清除或降解表面污垢灰尘的自清洁表面自问世以来即受到广泛关注。
过去的十几年中，受荷叶效应的启发，拥有超疏水特性的自清洁表面成为了发展的主流[1] [2] [3] [4]。
超疏水材料依靠在表面构建微纳结构从而获得稳定的气–液层(Cassie-Baxter 体系) [5]，使得水滴无法附着。
一般来说，超疏水表面通常指水接触角大于150˚，同时滚动角小于10˚的表面[6]。
自二十世纪九十年代中期以来，超疏水一直是一个活跃的科研领域。
一般来说，适用于微米结构和纳米结构构造的技术如光刻、化学刻蚀、沉积和自组装等，都已经被广泛应用于超疏水表面粗糙结构的构造(表1)。
尤为有趣的是，通过结合荷叶效应与X 射线辐射、动态效应、光学效应[6] [7] [8] [9]等方式，超疏水表面可以直接由亲水材质表面改性得到。
获得超疏水表面的两个主要关键因素是低表面能及合适的粗糙度[1]。
基于此，超疏水表面的制备方法也分为两种：第一，将原本就疏水的材料通过构造粗糙表面得到超疏水性能；第二，通过降低粗糙的亲水表面的表面能或在其上施加疏水材料来得到超疏水特性[10]。
值得注意的是，粗糙度通常比低表面能更为关键，因为适度疏水和超疏水的材料在表面粗糙时都表现出相似的润湿行为。
所以本文总结了粗糙度的构造方法，从刻蚀法、沉积法、铸造法等几个大类的最新研究进展进行了综述。
Table 1. Regular method for constructing a rough surface 表1. 构造粗糙表面的一般方法刻蚀法形变法 沉积法 铸造法 光刻/X 射线[11] [12] [13]电化学腐蚀[14] 等离子体[15] [16] 化学刻蚀[17] [18] 电子束[19]拉伸延展[20]旋涂[21] 提拉浸渍[22] 化学气相沉积[23]蒸镀[24] 自组装[25] [26] 电镀[27] 喷涂[28] [29] 静电纺丝[30]模板法[31] [32] 打印法[33]贺胤等2. 刻蚀法制备粗糙结构在所有刻蚀法中，光刻技术能够构建出最为均匀的粗糙结构，一般用于创建大面积的周期性微/纳米结构。
Bhushan和Jung [34]利用激光刻蚀在硅表面构建了均匀的微米阵列，使表面达到疏水状态，接着利用气相沉积法将1,1-2,2-全氟十二烷基三氯硅烷(PF3)沉积在样品表面从而获得了一个接触角高达170˚的超疏水表面。
Martines及其团队[35]利用电子束光刻技术制备出有序排列的纳米坑和纳米柱阵列，组合成一个尖顶面状结构，再使用十八烷基三氯硅烷(OTS)修饰后获得了静态接触角为164˚、接触角滞后只有1˚的超疏水表面。
Qian和Shen [17]通过简单的化学刻蚀法在金属基底构造出超疏水表面(见图1)。
首先，对铝等多种金属进行位错选择性化学腐蚀，再利用氟硅烷进行修饰，最终，被蚀刻的金属表面表现出了超疏水特性。
3. 形变法在制备粗糙结构拉伸法也被用于制备超疏水表面。
Zhang [36]及其团队通过拉伸聚四氟乙烯膜使其转变为在表面具有很多空隙的纤维状晶体，从而使其表面粗糙度增大得到超疏水特性(如图2)。
4. 沉积法制备粗糙结构Shibuichi [37]等人将烷基乙烯酮二聚体(AKD)涂抹于玻璃板上，使其自发在玻璃表面形成分形结构。
在没有任何氟化处理的情况下，他们获得了一个接触角大于170˚的超疏水表面。
Klein及其团队[38]将基板简单的浸泡入含有纳米二氧化硅微球的浆液中，通过低温加热处理基板让微球自动吸附其上，氟化后的表面便具备了超疏水特性，并且疏水效果随球体面积减小而增大。
Ma等人[39]通过静电纺丝法，以四氢呋喃和二甲基甲酰胺溶液制备出直径范围在150~400纳米的纤维嵌段共聚物，其水接触角为163˚。
Shiu [12]及其团队利用旋涂法将聚苯乙烯微球溶液涂抹于基板表面得到单分散的涂层。
Huang及其团队[40]通过化学气相沉积法控制碳纳米管阵列的生长，制备出具有双层粗糙度的表面(如图3所示)。
Zhao等人[41]通过化学气相沉积法在硅衬底上由铁和铝作为催化剂合成垂直排列的多壁碳纳米管(CNTs)阵列，氟化修饰后得到超疏水表面。
Bormashenko等人[42]采用蒸镀法，将聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物溶解在二氯甲烷(CH2Cl2)、氯仿(CHCl3)等氯化溶剂，通过结构间的自组装获得粗糙结构，从而制备超疏水表面。
Figure 1. SEM images of (a-c) structure before hydro-phobization; (d-f) structure after hydrophobization [17]图1. 表面结构的SEM图像：(a-c) 疏水化前的表面结构；(d-f) 疏水化后的表面结构[17]贺胤 等Figure 2.SEM images of the Teflon tape at different extension ratios: (1) Ɛ = 5 ± 5%; (2) Ɛ = 35 ± 5%; (3) Ɛ = 90 ± 5%; (4) Ɛ = 140 ± 5%; (5) Ɛ = 190 ± 5% [36]图2. Teflon 胶带在不同延伸比下的SEM 图像。
(1) Ɛ = 5 ± 5%；(2) Ɛ = 35 ± 5%；(3) Ɛ = 90 ± 5%；(4) Ɛ = 140 ± 5%；(5) Ɛ = 190 ± 5% [36]Figure 3. SEM images of (a) as-grown aligned CNT template, (b) topo-graphy of ZnO-coated CNTs, (c) cross-sectional view of ZnO-coated CNTs, and (d) TEM image of an individual ZnO-coated CNT [40]图3. SEM 图，(a) CNT 模板，(b) ZnO 涂覆的CNT 的形貌，(c) ZnO 涂覆的CNT 的截面图，以及(d) ZnO 涂覆CNT 的TEM 图像[40]5. 铸造法制备粗糙结构Yabu 和Shimomura 等人[43]在潮湿环境下利用含氟嵌段聚合物溶液，制备出了多孔超疏水性透明薄(1) (2)(3) (4)(5)贺胤 等膜。
透明性的实现是因为蜂窝状图案化薄膜的孔径在亚波长范围。
Sun 及其团队[44]报道了一种纳米模板法构造超疏水PDMS 表面的方法。
他们首先使用荷叶作为原始模板制作了一个阴面PDMS 模板，然后使用阴面模板倒膜获得含有荷叶结构的PDMS 模板。
Zhao 及其团队[45]基于气相诱导相分离和PDMS 表面富集的方法，在潮湿环境中浇铸共聚物，形成超疏水表面(如图4所示)。
Lee 及其团队[46]利用纳米多孔阳极氧化铝作为复制模板，在温度及压力的驱动下，采用纳米压印技术，获得垂直排列的聚苯乙烯纳米纤维。
随着聚苯乙烯纳米纤维长径比的增加，纳米纤维不再垂直生长，而是弯曲向下，互相扭曲形成三维粗糙结构，静态水接触角大约为155˚。
6. 超疏水表面的应用超疏水表面最基本的应用即来源于其自清洁能力，水滴滚落或滑落的同时带走表面附着的污染物。