自清洁

具有防雾和自清洁能力的透明材料对于户外太阳能电池器件的应用，缓解性能损失和维护成本具有极其重要的意义。本文从自然界的反润湿表面出发，采用普通紫外光刻结合软复制的方法，设计了受荷叶启发的规则乳头状微结构阵列( PMAs )。随后，通过注入疏水性液体润滑剂，成功地制备了由投料器植物激发的仿生滑性聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜( BSPF )。生成的表面具有疏水的表面化学、一个滑润的界面、PMAs结构。实验研究了PMAs基BSPF的润湿性、光学特性、防雾性能和自清洁能力。该薄膜具有优异的光学透过率、增透、防雾、自清洁等性能，优于平板PDMS薄膜( FPF )，其平均反射率由FPF的11.3 %降低到BSPF的8.9 %。此外，梯度喷雾120 s后，BSPF表面的防雾效率接近100 %，而平板PDMS膜( FPF )、仿生PDMS膜( BPF )和平板滑移PDMS膜( FSPF )的防雾效率分别为35 %、70 %和85 %。此外，我们还发现BSPF表面对多种液体的自清洁性能优于固体粉尘。

一般来说，精心设计层次化的微纳结构总是要付出高昂的成本和复杂的程序，如激光光刻和等离子体刻蚀。在此，我们发展了一种新的策略，通过一种更灵活的自底向上方法在铜网上原位制备由纳米晶须-纳米线分级结构构筑的蘑菇状结构。通过调整相应的合成条件，最终的形貌得到高度的控制。静态接触角为151.8°，滑动角为3.6°的超疏水铜网对日常饮品和污物的污染具有优越的防污和自清洁性能。通过引入聚二甲基硅氧烷( PDMS )，在pH   =  1   ~  14溶液和3.5   wt % NaCl溶液中，超疏水网片的耐温性能可大大延长24   h以上。此外，超疏水铜网具有优异的阻力性能，航行速度高达25.38   cm   s-1，在水中具有较大的承载能力( 7.34倍)。因此，所制备的网格具有巨大的潜力，可以作为具有高航速的船舶航行器，在极端环境下表现出令人满意的容差性。预计这项研究将为通过可管理的自下而上方法来阐述固体表面的层次结构铺平道路。

辐射制冷作为一种新型的制冷技术，可以在不消耗能量的情况下降低物体的温度，具有广阔的发展前景。但由于表面长期暴露于室外环境，表面沉积的颗粒影响辐射冷却性能。本研究提出了一种具有自清洁功能的辐射冷却多层膜。采用不同粒径和比例的聚二甲基硅氧烷( PDMS )和SiO2粒子的混合物，设计制造了顶面，实现了自清洁特性。底面由PDMS和Al膜组成。进一步，本研究采用传输矩阵法优化了底层PDMS和Al膜的结合和厚度，采用FDTD法对SiO2的粒径、体积分数和涂层厚度进行了优化。最后，将底层PDMS层厚度优化为40   μ m，SiO2粒径分别为0.04   μ m和0.1   μ m，涂层厚度为40   μ m，在此基础上进行了理论净冷却功率计算和实验测试。计算结果表明，在美国标准大气模式条件下，净冷量可达59.04   W / m2，两种不同大气模式条件下的净冷量差值为24.36   W / m2。实验结果还表明，白天可使物体最高温度降低2.1  ℃，夜间可降低3.44  ℃，最大表面接触角可达164.45°，除实现辐射冷却外，研制的薄膜具有最优的自清洁性能，可有效降低运行维护成本。此外，制备工艺简单，价格低廉，显示出很高的实际应用潜力。

一系列重要的应用都需要持久和环境友好的超疏水表面。生物医学应用尤其对超疏水表面制备所用材料的生物相容性提出了严格的要求。在本研究中，我们演示了以天然焦油蜡和生物相容性聚二甲基硅氧烷( PDMS )材料为原料，通过原位结构策略制备机械持久的超疏水表面。将纸张的结构转移到自由支撑的PDMS薄膜上，提供了微尺度的结构。在这种结构表面之上，对蜡进行了喷涂处理，初步形成了具有有限斥液性的相对均匀的薄膜。实现超疏水的关键是摩擦表面原位生成具有169°水接触角和3°滑动角的细织构蜡涂层，通过水冲击和线性磨损试验表明，分级结构表面具有机械鲁棒性。最后，我们证明了表面对包括血小板悬液、红细胞悬液、新鲜血浆和全血在内的一系列血液制品的排斥作用。

高性能纳米基超疏水涂层在广泛领域引起了极大的关注。淀粉纳米颗粒( SNPs )作为一种可生物降解、低成本的天然高分子材料，在许多先进材料中具有巨大的应用潜力。然而，纳米淀粉基超疏水涂层尚未见报道。本文采用SNP /聚二甲基硅氧烷复合材料，采用环境友好的方法制备了这些涂层。该涂层具有超疏水(水接触角\u003e 152.0°，滑动角\u003c 9.0° )和自清洁性能，这是由于珊瑚状SNP聚集体与PDMS表面能较低结合形成的微纳结构。同时，PDMS的强附着力和SNPs与PDMS的化学键合使涂层具有机械和化学稳定性。涂层优异的油水分离能力也得到了全面证实。该涂料在开发环境友好型自清洁材料和含油废水处理方面显示了潜在的应用前景。

高性能纳米基超疏水涂层在广泛领域引起了极大的关注。淀粉纳米颗粒( SNPs )作为一种可生物降解、低成本的天然高分子材料，在许多先进材料中具有巨大的应用潜力。然而，纳米淀粉基超疏水涂层尚未见报道。本文采用SNP /聚二甲基硅氧烷复合材料，采用环境友好的方法制备了这些涂层。涂层表现出超疏水(水接触角)

高性能纳米基超疏水涂层在广泛领域引起了极大的关注。淀粉纳米颗粒( SNPs )作为一种可生物降解、低成本的天然高分子材料，在许多先进材料中具有巨大的应用潜力。然而，纳米淀粉基超疏水涂层尚未见报道。本文采用SNP /聚二甲基硅氧烷复合材料，采用环境友好的方法制备了这些涂层。涂层表现出超疏水(水接触角)