一、多孔碳化硅陶瓷的制備與性能

Wang等人以液相超支化聚碳硅烷（LHBPCS）為前驅(qū)陶瓷聚合物，膨脹微球（EMS）為孔發(fā)泡劑，采用前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備了多孔碳化硅（SiC）陶瓷。該材料具有低導(dǎo)熱系數(shù)，表現(xiàn)出優(yōu)異的保溫功能。在導(dǎo)電性能應(yīng)用方面，多孔金屬材料電極因良好的抗腐蝕性，也可用作電池中的電催化劑。例如，Aamir等人采用無(wú)粘結(jié)劑電共沉積技術(shù)在金屬泡沫鎳基板上制備高性能的V?O?-PANi復(fù)合材料作為電容器電極，多孔泡沫鎳作為導(dǎo)電框架縮短了離子擴(kuò)散路徑，提高了復(fù)合電極性能，為高能量密度偽電容器開(kāi)辟了新前景。Liu等人則以纖維素納米纖維（CNF）為粘結(jié)劑、石墨烯納米片（GNS）為導(dǎo)電介質(zhì)、苯胺為基材，通過(guò)原位聚合法制備了復(fù)合氣凝膠多孔導(dǎo)電材料。當(dāng)CNF:GNS比為1:1時(shí)，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)電性能。Meng等人通過(guò)Triton X-100對(duì)石墨烯片進(jìn)行非化學(xué)修飾制備出多孔石墨烯復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)修飾后石墨烯在海綿孔隙表面的分散性顯著改善，當(dāng)石墨烯/海綿納米復(fù)合材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.79%時(shí)，導(dǎo)電能力最佳。

二、多孔材料的力學(xué)性能與生物應(yīng)用

多孔材料普遍具有輕質(zhì)高強(qiáng)度的特性，可有效減輕物件質(zhì)量、節(jié)省資源并減少環(huán)境污染。Su等人采用壓滲水淬法制備了多孔泡沫SiC陶瓷/Zr基金屬玻璃互穿相復(fù)合材料，靜態(tài)壓縮試驗(yàn)表明其抗壓強(qiáng)度隨泡沫SiC孔隙密度增加而提升，表現(xiàn)出更高強(qiáng)度的表面特性。Zhao等人通過(guò)3D打印造孔模具制備了高孔隙率殼聚糖/羥基磷灰石（CS/HA）蜂窩狀支架，明膠涂層和交聯(lián)處理顯著提高了多孔支架的機(jī)械強(qiáng)度。Li等人制備的生物相容性蠶絲/絲素蛋白/明膠/聚乳酸多孔微球（S/SF/G/PLLA-PMs）復(fù)合多孔支架，可應(yīng)用于大型動(dòng)物軟骨組織，其中PLLA-PMs能顯著提升支架的機(jī)械強(qiáng)度。此外，多孔材料還具備吸能減震、隔音等優(yōu)異性能。

三、超疏水表面的特性與理論模型

超疏水表面通常指接觸角大于150°的表面，水滴在其上近似呈圓球形。這類(lèi)表面具有不同的粘附性：荷葉因表面微納米粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能蠟質(zhì)結(jié)晶的共同作用具有自清潔特性；水黽腿部超疏水纖毛可排開(kāi)水，使其在水面滑行而不被浸濕，二者均屬于滾動(dòng)超疏水表面。壁虎腳面布滿剛毛，通過(guò)范德華力產(chǎn)生高度黏附性，同時(shí)剛毛具有超疏水性，構(gòu)成典型高黏附超疏水表面。蝴蝶翅膀、玫瑰花瓣、水稻葉、蟬翅、蚊子眼睛等生物表面也具備超疏水性能。

潤(rùn)濕性（Wettability）指液體在固體表面鋪展的能力或傾向性。液滴在固體表面通常不會(huì)完全鋪展，而是與表面形成一定接觸角θ（固-液-氣三相接觸點(diǎn)處氣-液切線與固-液接觸線的夾角）。接觸角越小，固體越親水，潤(rùn)濕性越好；接觸角越大，固體越疏水，潤(rùn)濕性越差。Young’s模型由英國(guó)學(xué)者T. Young于1805年提出，假設(shè)理想固體表面光滑、不變形，且表面化學(xué)成分均勻穩(wěn)定。液滴在該表面形成的接觸角是固、液、氣三相表面張力平衡的結(jié)果，此時(shí)系統(tǒng)能量最小，液滴處于穩(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài)。

在新理論、新技術(shù)的推動(dòng)下，多孔材料的功能日益強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)愈發(fā)豐富，應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。超疏水材料因其獨(dú)特的潤(rùn)濕性能，在潤(rùn)濕狀態(tài)變化、減阻、液滴彈跳、傳熱、蒸發(fā)、冷凝等方面展現(xiàn)出廣泛的潛在應(yīng)用前景。

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