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其實，這種問題在很多應(yīng)用場景都會出現(xiàn)，比如太陽能電池、便攜式電子設(shè)備、汽車、高鐵、飛機、船舶、住房建筑等都會面臨這種問題。

而盡量多地收集光線有利于充分利用太陽能，可以提升光學(xué)器件和光電器件等的工作效率。這就會給這些場合的涂層材料提出一定要求，即它只有具備耐磨性、耐久性和長效性，才能實現(xiàn)真正的實用價值。

基于此，最近賀軍輝和團(tuán)隊提出一種三元協(xié)同的新策略，制備出一種類液氧化硅復(fù)合涂層。

圖 | 賀軍輝（來源：賀軍輝）

得益于外層全氟聚醚的潤滑屏蔽，這種涂層能夠承受 25 萬次機械磨損、1000 次的膠帶剝離和極端 pH 溶液的浸泡，徹底解決了傳統(tǒng)拒液表面在機械性能和性能穩(wěn)定性方面的長期應(yīng)用瓶頸。

其具有諸如防污、抗冰、耐腐蝕等多種功能，拓寬了減反拒液表面的應(yīng)用范圍。預(yù)計若干年內(nèi)在電子設(shè)備、太陽能電池、汽車、高鐵、飛機、船舶、住房建筑等領(lǐng)域?qū)⒂瓉碇匾膽?yīng)用前景。

研究中，課題組通過中空氧化硅納米顆粒、全氟聚醚聚合物刷以及共價粘合劑硅酸四乙酯之間的協(xié)同作用造出了這種涂層，其兼具高透光率、優(yōu)異的全疏性以及出色的耐久性。

與此前僅專注納米結(jié)構(gòu)設(shè)計或分子設(shè)計的傳統(tǒng)單一策略不同的是，這項研究將兩者結(jié)合在一起，克服了高透與拒液兩種功能之間長期存在的矛盾。

（來源：Advanced Materials）

不僅實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，也具有減反、防污、抗冰、耐腐蝕等功能。對于相關(guān)論文，一位審稿人評價道：“作者通過中空氧化硅納米顆粒和全氟聚醚復(fù)合，創(chuàng)制了新的具有優(yōu)異性能和應(yīng)用前景的多功能涂層。”

另一位審稿人評價稱：“作者通過納米結(jié)構(gòu)設(shè)計和分子設(shè)計相結(jié)合，創(chuàng)制了高綜合功能涂層，不僅展示出高透光性能和優(yōu)異的雙疏性能，還集成了抗污、抗冰、抗腐蝕的功能。涂層歷經(jīng)劇烈處理后依然保持原有性能，展示前所未有的耐磨性、耐久性和長效性。”

日前，相關(guān)論文以《具有增強透明度、協(xié)同多功能和優(yōu)異耐久性的高度綜合類液涂層的理性設(shè)計：三元協(xié)同策略》（Rational Design of Highly Comprehensive Liquid-Like Coatings with Enhanced Transparency, Concerted Multi-Function, and Excellent Durability: A Ternary Cooperative Strategy）為題發(fā)在 Advanced Materials[1]，蘇煬是第一作者，賀軍輝擔(dān)任通訊作者。

圖 | 相關(guān)論文（來源：Advanced Materials）

雖然高綜合功能涂層具有廣闊而重要的應(yīng)用前景，但要將眾多功能尤其相互沖突的功能集成到一起實屬不容易。

而耐摩擦性能、功能長效性等則是實際應(yīng)用必須但又非常難以達(dá)到的要求，如大多數(shù)超疏水自清潔涂層的耐摩擦性能和功能長效性，都很難滿足實際應(yīng)用的苛刻要求。

基于該研究，他們擬繼續(xù)開展一系列研究，包括進(jìn)一步深入揭示納米結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)與涂層性能的內(nèi)在關(guān)系，形成指導(dǎo)高綜合功能涂層設(shè)計的通用原則，并延伸到具有重要應(yīng)用前景的多類高綜合功能涂層的研究。

短期內(nèi)，課題組將重點考察這一技術(shù)在節(jié)能涂層等方面的應(yīng)用，因為這方面的應(yīng)用直接關(guān)乎碳達(dá)峰、碳中和全球戰(zhàn)略目標(biāo)的達(dá)成。