超疏水性生物表面的研究进展

1、檵檵檵檵殝综合评述超疏水性生物表面的研究进展石彦龙*冯晓娟( 河西学院化学化工学院，甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室 张掖 734000)摘 要 介绍了几种天然超疏水生物表面的研究进展，包括蛾翅膀、蝉翼、蝴蝶翅膀、白蚁翅膀、甲虫，蚊子的腿、翅及其复眼，水黾的腿部和荷叶的表面。对现有的仿生超疏水材料的制备方法及常用作表面修饰的低表 面能材料做了简单的归纳与总结。对超疏水材料研究面临的挑战及以后的发展趋势做了展望。关键词 超疏水，接触角，滚动角，自清洁，复合结构中图分类号: O647 5文献标识码: A文章编号: 1000-0518( 2012) 05-0489-09DOI: 10 3

2、724 /SP J 1095 2012 00328润湿性是固体表面一种重要的性质，在动植物的生命活动、人类的日常生活、工农业生产中起着极其重要的作用。固体表面的超疏水性可以用水滴在其表面的接触角 CA( contact angle) 衡量，通常把 CA大于 150的表面，称为超疏水表面1。超疏水表面因其在防雪、防水、抗氧化、防污染、减小摩擦和自清 洁功能等领域有广泛的应用前景2-9，成为当前研究的热点之一。自然界中，许多生物的表面经过亿万年的进化而表现出优异的超疏水性能，对这些生物表面超疏水性能产生的奥秘进行研究无疑会对人们 仿生设计、制造机械强度高和环境适应性强的超疏水瓷砖、自清洁玻璃、防水

3、服饰、雷达天线、防积雪和减阻节能流体管道以及将来制造“超疏水纳米飞行器”、“微型水面取样器”等均具有及其重要的借鉴意 义，高雪峰10和郭志光等11曾就水黾、荷叶表面的超疏水性进行过阐述，本文以此为基础，介绍了近年来有关白蚁、蚊子、蛾和蝴蝶等昆虫的超疏水性研究，通过全面、细致、深入的分析这些昆虫翅、腿表面超 疏水性产生的机理，希望能为人们认识自然界神秘而有趣的超疏水现象，并为将来超疏水材料的设计与 制备提供有益的启发和借鉴。1天然的超疏水生物表面1 1蛾翅膀表面的超疏水性蛾隶属于昆虫纲，鳞翅目，夜蛾科。长期生活在树林、稻田和草地等湿润环境中，其翅膀表面为抵御雨、雾、露以及尘埃等不利因素的侵袭，经

4、过长期的进化，形成了反粘附、非润湿的超疏水自清洁功能。丛茜等12研究发现其翅表面的非润湿自清洁功能的奥秘在于其翅面独特的微纳米结构，通过扫描电子显微镜图片发现在淡剑夜蛾( Sidemia depravata) 的翅面分布有大量鳞片，鳞片表面规则分布着纳米级纵 肋和微米级凹槽( 图 1) ，这种非光滑鳞片的形态、结构可增强其表面润湿性。此外，其翅膀表面的鳞片 主要由蛋白质、脂类和几丁质等构成，这些物质本身具有一定的疏水性，水滴在这种微纳米级的阶层固体表面的接触为复合接触，液滴不能填满粗糙表面上的凹槽，液滴下将有截留空气存在，表观上的固液 接触区实际上由固体和气体共同组成。这种微米级鳞片、纳米级纵

5、肋的微观复合结构与其表面的低表 面能生物材料的耦合作用诱导了其翅膀表面具有较强的疏水性( 水滴在其表面的接触角约为 153) ，有2011-07-25 收稿，2011-10-24 修回国家自然科学基金( 20475077) 资助项目通讯联系人: 石彦龙，讲师; Tel: Fax: E-mail: yanlongshi726 126 com; 研究方向: 疏水材料檵殝檵殝一定的自清洁功能，表面不会被雨水、露水以及尘埃所粘附，从而确保了受力平衡，提高了飞行速度，保证了飞行的安全。图 1 淡剑夜蛾翅膀表面鳞片结构的扫描电子显微镜图12Fig 1

6、 SEM images of squama of Sidemia depravata moth wing121 2蝉翼表面的疏水性蝉又名知了，隶属于昆虫纲，同翅目，蝉科。世界已知有 3 000 余种。蝉翼透明轻薄，其表面有非常 好的超疏水性和自清洁性8，13-14，可以使蝉保持其良好的飞行能力。图 2 金平埃角蝉翅表面的扫描电子显微镜图15Fig 2 SEM images of the surfaces of Terpnosia jinpingensis wings15梁爱萍等15研究发现，不同种类的蝉其翅表面的疏水性存在很大差异，接触角从 76. 8 146. 0不 等，翅表疏水性的强弱主要

7、由其表面纳米级形貌结构( 用乳突的基部直径、基部间距及乳突高 3 种参数 表示) 和化学成分( 主要为蜡质类) 共同决定。该研究结果显示，翅表乳突形状不同则疏水性不同，结构均一的翅表面疏水性较强，在金平埃角蝉( Terpnosia jinpingensis) 的翅表面，乳突基部直径( 141 5)nm，基部间距( 46 4) nm，乳突高( 391 24) nm，水滴在翅表的接触角达到 146. 0，表现出最强的疏水性能。1 3蝴蝶翅膀表面的各向异性及其疏水性蝴蝶隶属于昆虫纲，鳞翅目。房岩等16-17 研究发现，在绿豹蛱蝶( Argynnis paphia) 和菜 粉 蝶 ( pierisra

8、pae) 等的翅表面( 分别属于蛱蝶科 Nymphalidae、粉蝶科 Pieridae) 均有很好的超疏水性，水滴在其表面的接触角分别达到 152. 5和 159. 7。研究发现在蝶翅表面分布有大量的鳞片，鳞片的表面又分布大量 平行排列的纵肋。蝴蝶翅上的鳞片微观形态会因种类的不同而有所差异，有窄叶形、阔叶形和圆叶形 3 种形状。翅面鳞片如覆瓦状相互重叠排列，在微米级和纳米级尺度上，均可以看出鳞片微观和超微结构具有各向异性( 如图 3B、3C 所示) 。通过测量水滴在鳞片粗糙表面的滚动角，表明蝴蝶翅表面的自清 洁性具有各向异性。1 4白蚁翅膀表面的疏水性白蚁 ( termite ) 属 节 足

9、 动 物 门，昆 虫 纲，等 翅 目，白 蚁 科。Watson 等18 研 究 发 现，在 像 白 蚁图 3 菜粉蝶和绿豹蛱蝶图片( A) 、蝴蝶翅鳞片扫描电子显微镜照片( B、C) 16Fig 3 Pictures of Pieris rapae and Argynnis paphia( A) and SEM images of patterns of the scales on butterfly wing( B，C) 16( Nasutitermes sp) 和锯白蚁( Microcerotermes) 的翅膀表面，有很好的超疏水性，水滴在其表面的接触角接 近 180。该研究小组用扫描电

10、子显微镜发现，在白蚁翅表面，分布有大量的体毛( 体毛在其翅表面的密 度为 5 /100 m2 ) 和星型结构的微凸体( 见图 4B 圈内所示，星型微凸体高 5 6 m、宽 5 6 m，微凸体 由 5 7 个宽 90 120 nm 的“手臂”构成) ，沿着体毛的根基到顶端，分布有大量的凹槽 ( 见图 4C 内嵌 图) ，如果用低表面能材料聚二甲基硅氧烷在白蚁翅体毛表面涂层薄膜 ( 聚二甲基硅氧烷为低表面能化 学材料，水滴在其薄膜表面的静态接触角为 105) ，随着薄膜厚度的增加，其疏水性减弱，10 L 的水滴 在其翅表面体毛上的粘附力仅为 15 nN，在体毛表面涂聚二甲基硅氧烷薄膜后，粘附力增大

11、为 45 nN，当 二甲基硅氧烷薄膜的厚度逐渐增加，致体毛表面的微观结构消失而变成光滑的“圆柱体”，水滴在其表 面的粘附力则增大至 300 nN，这说明体毛表面由大量凹槽构成的微纳米粗糙结构对其表面的疏水性有 重要作用，表面分布的体毛和星型微纳米复合结构会吸附空气膜而使水滴不能浸入，表现出优异的超疏 水性能，表面不会被雨水、露水粘附，保证白蚁在雨天能够安全、顺利的飞行。图 4 水滴在像白蚁翅面的图片( A) 和像白蚁翅面的扫描电子显微镜图片( B，C) 18Fig 4 Optical images of water droplets on the wing surface of Nasutit

12、ermes sp( A) ，SEM images of the wing surfaceof Nasutitermes sp at different magnifications( B，C) 18沙漠甲虫( Stenocara) 表面的集水功能1 5Andrew 等19 报道，在非洲的纳米比亚沙漠中有一种甲虫( Stenocara) ，表面具有特殊的集水功能，观察发现，甲虫的背部有许多无规则排列的突起，突起之间的距离为 0. 5 1. 5 m，表面光滑，具有亲水性，而在突起之间的侧斜面和凹处，则覆盖有微纳米结构的疏水性蜡状物质，由呈规则排列的直 径 约10 m的六边形半球形结构构成。张欣茹2

13、0和陈锦祥等21认为，甲虫背部呈半球形结构的突起有利于 增加吸附水分的接触面积并形成引水沟的表层，亲水性的突起会凝结潮湿空气中的水蒸气，突起之间的 凹处的疏水性基底则起到防止水分向体内渗透的作用，并构成引水沟的底层，在风力的作用下水分会顺 着疏水的凹处慢慢地流入到甲虫的口中。正是这种特殊的表面亲水与疏水区域结构的有机结合，使得 甲虫能够在干旱的沙漠中收集水分而得以生存。甲虫背部的这种特殊结构为人们合成和设计可用于多雾干旱地区集水灌溉及收集饮用水的材料和设备提供有益的启发。图 5 雌性甲虫的背部图( A) 和甲虫背部超疏水区域的扫面电子显微镜图( B) 19Fig 5 Dorsal pictur

14、e of an adult female beetle( Stenocara) ( A) ，SEM images of dorsal superhydrophobic areas ofStenocara( B) 191 6蚊子翅膀、腿表面的超疏水性及其复眼的防雾性能蚊子属昆虫纲，双翅目，蚊科，是一种离不开水的两栖小型昆虫，能够在水面自由行走、起落、产卵和吸食。我们22发现黄斑大蚊的翅表面有很好的疏水性，接触角约为 155，扫描电子显微镜观察发现，在其翅表面，分布有大量呈规则状排列的“钉子状”微米棒( 图 6A，6B) ，经放大倍数观察( 图 6B 内嵌图) 发 现，在“钉子状”微米棒表面，有大

15、量的“螺纹状”凹槽，凹槽大致呈平行、盘旋状分布，在“钉子状”微米 棒周围，均匀分布着大量的“乳突”状颗粒，颗粒直径为 120 170 nm，这种规则排列的多级微纳米“凹 槽”或“乳突”之间，可以有效地吸附空气在其表面形成一层稳定的气膜，阻碍水滴的浸润。图 6 黄斑大蚊翅面22( A，B) 、库蚊腿部23( C，D) 和蚊子半球状小眼( E，F) 的扫描电子显微镜图24 ( 图 A，D 内嵌图为水滴在蚊子翅面、腿部的光学显微图)Fig 6 SEM images of wing surface of large yellow spots mosquito22( A，B) ，leg surface

16、of culex mosquito23( C，D)and microhemisphere ommatidia of a common adult house mosquito24( E，F)The insets in ( A) and ( D) are the pictures of water droplets on the surface of wing and legs，respectively吴承伟等23研究发现，在库蚊腿部表面也具有很强的疏水性，接触角约为 153，整个蚊子腿部表面覆盖一层同方向排列的鳞片状微米结构，鳞片呈现履瓦状规则排列，排列方向均朝向蚊子腿部末端，整 个腿部鳞片排

17、列紧密有序，鳞片间距约为 3. 5 m，长度约为 40 m，宽度约为 12. 5 m; 鳞片表面沿生长 方向规则分布有近似平行、间隔约 1. 5 m 的纵向肋结构; 在纵向肋结构中间又有间距为几百纳米的横 向纳米加筋结构( 图 D，C) ，这种特殊结构使库蚊腿部有超强的承载力，可使蚊子在水面起飞和降落时 能够产生一个足够的动 态 反 力 ( 库蚊的后腿在水面承载力约为 600 N，可达库蚊平均 体 重 的 二 十 几 倍) 。此外，蚊子翅膀成分主要由表面能较低的蛋白质、脂类和几丁质等构成，这种微纳米级复合二元结 构和其表面低表面能材料的协同效应在宏观上表现出蚊子翅面、腿部的超疏水性。这种微纳米

18、级复合 结构使蚊子的腿部有高承载力和超疏水性能，使其能在水面上安全起飞、降落和自由行走。该发现对于 设计能在水面安全起飞、起落的“水面直升机”具有一定的借鉴意义。高雪峰24和郑咏梅等25研究发现，成蚊的复眼具有优异的防雾特性，具有自清洁效应。采用环境 扫描电子显微镜观察发现，成蚊复眼是一种复式结构，由数百颗大小均一的半球状的小眼( Ommatidia) 组成( 图 6E) 。小眼直径为 26 m，表面覆盖有无数精细的纳米突起，称为纳米乳头( Nano nipple) 。这些 纳米乳头的直径为 100 nm 左右，并且它们在小眼的表面呈现非密堆砌排列( 图 6F) 。这些纳米尺度有序的乳头状突起

19、和微米尺度下小眼半球排列在半球形的复眼表面，构成了特殊的微纳米分级的结构。这种特殊的微纳米复合结构表面，能够有效地在微纳米结构的缝隙内 ( 气液接触面占整个接触面面积分数的 99% 以上) 俘获空气，在复眼表面能形成有效的防水层，从宏观上表现为对微滴( 雾滴) 的超疏水 性和低黏滞特性。此结构有望为制备“防雾性能”的车窗玻璃提供新的思路。1 7“水中溜冰者”水黾腿部的疏水性水黾是水生半翅目类昆虫，半翅目，水黾科，可以在水面快速划行、跳跃，但不会被水吞噬。江雷等26研究发现，水黾的腿部因独特的微纳米复合结构而产生超疏水性和很高的表面支撑力，水滴在其表面的接触角约为 167. 4，单根腿的最大支撑

20、力达到 152 达因( 1 达因 = 10 5 N) ，约是水黾自身重量的15 倍，见图 7A。经扫描电子显微镜观察，水黾腿表面定向排列着长约 50 m 的针状刚毛，刚毛与腿表面 约成 20角，刚毛根部直径为几个微米，顶端为几百个纳米。在每根刚毛上分布有大量纳米级的螺纹状 凹槽( 图 7B) ，这种独特的微纳米阶层复合结构能在其表面有效吸附一层稳定的气膜，从而阻碍腿部被 水滴浸润，微纳米阶层复合结构使水黾腿部有优异的超疏水性和高表面支撑力( 图 7C) 。这也正是水黾 可以自由在水面上“轻歌曼舞”而不会被水吞噬的原因。该研究成果对将来制造高速、低阻力的 “水上 机器人”和“微型环境监测器”具有

21、重要参考价值。图 7 水黾在水面站立的图片( A) 、水黾腿表面的扫描电子显微镜图( B) 和水黾腿在刺穿水面前的最深水窝侧面图( C) 26Fig 7 Images of a water strider( Gerris remigis) standing on water surface( A) ，SEM images of leg of water strider( Gerris remigis) ( the inset shows the nanoscale groove structure on a single seta) ( B) ，the deepest sideview bef

22、ore the leg of water strider( Gerris remigis) pierce water surface( C) 261 8荷叶表面的疏水性在有关生物体表面的疏水性研究中，荷叶因其显著的超疏水性能和自清洁效应而最早引起人们的关注。荷叶 表 面“滴 水 不 沾 ”，水滴在其表面极 易滚落同时带走荷叶表面的灰 尘，实 现“自 清 洁 ”( 图 8A) ，水滴在荷叶表面的静态接触角高达( 161. 0 2. 7) ，而滚动角只有 2。图 8 水滴在荷叶表面的图片( A) 和荷叶表面复合微结构的扫描电子显微镜图( B，C) 28Fig 8 Image of water dr

23、oplets on the surface of lotus leaves( A) ，SEM images of composite microstructure of lotusleaf surface( B，C) 28Barthlott 和 Neibuis27通过观察认为，荷叶表面的超疏水性是由其表面分布的微米级的半球形结构 的乳突和表面的蜡状物引起，江雷等28 通过进一步的深入研究发现，在荷叶表面的微米乳突 ( 直径为5 9 m) 上还分布着大量纳米级的纤维状精细结构( 平均直径为( 124. 3 3. 2) nm) ( 如图 8B，8C) ，这 种特殊的表面微纳米复合结构能有效地降低固

24、体和液体之间的紧密接触，影响了三相接触线的形状、长 度和连续性，从而大大降低了滚动角，使得水滴在荷叶上易于滚动，表现出良好的超疏水性能和“自清 洁”性能。有关 “荷叶效应”成因的研究有望为超疏水服饰、自清洁材料的制备提供有益的思路。2仿生超疏水材料的制备长期以来，科研工作者通过对昆虫翅、腿及荷叶表面超疏水效应的机理研究，逐渐认识到表面微纳米级的复合阶层结构对材料表面的超疏水性有及其重要的作用。受生物表面超疏水效应的启发，人们用各种方法仿生制备了超疏水表面。一种方法是在疏水表面构筑微纳米级粗糙结构; 另一种方法是先 构筑粗糙结构，再用低表面能材料表面修饰28。构筑微纳米级粗糙结构表面的方法有模板

25、法29-30、相分离法31-32、电化学 沉 积 法33-34、静 电 纺 纱 法35-36、结 晶 控 制 法3，37、化学气相沉积 法6，9、激 光 刻 蚀法38、阳极氧化法39、水热法40和溶胶-凝胶法41等。常用于表面修饰的低表面能材料有氟化烷基硅 烷42-43、氟聚合物44、有机高分子化合物45、氟化合物42、长链烷基硫醇46和长链烷基羧酸等47。科研工作者已成功制备出了对光48、热49、溶剂50、电场51和机械力52有响应的智能超疏水材料53和 有高粘附力54、高电导率55、各向异性28和耐酸碱性56的超疏水材料以及疏水、疏油的双疏材料57。3结束语本文对近年来有关生物体表面超疏水

26、性能的研究做了简单的归纳与总结，通过对超疏水生物表面的研究和观察，人们已经认识到材料表面的微纳米复合阶层结构对超疏水效应的产生起着极其重要的作用，并成功仿生制备了各种超疏水材料，但真正要将该项技术推广应用还存在很大的困难。现有的有 关超疏水材料的制备方法大都过程繁冗复杂、设备昂贵、造价太高，此外，微纳米级的复合结构使得材料的机械强度不甚理想、疏水材料稳定性差，环境适应性不强。材料表面微纳米粒子的粒径、空隙的大小、表面的微观形貌对材料表面疏水性的具体影响，还需进行系统深入的研究。如何建立符合客观实际的理论模型，优化影响表面疏水性能的微观结构的技术参数，用来指导超疏水表面的设计与制备，有关超 疏水

27、表面流体动力学的研究还需进一步深入、丰富。总之，有关超疏水材料的研究与制备才刚刚起步，未来还有很大的发展空间。如何降低成本、简化制备过程、增强超疏水材料的机械强度和环境适应性，制备出真正实用的超疏水材料，以方便人们的生 产、生活，还有很长的路要走。参 考 文 献1 ner D，McCarthy T J Ultrahydrophobic Surfaces: Effects of Topography Length Scales on WettabilityJ Langmuir，2000，16( 20) : 7777-77822 Onda T，Shibuichi S，Satoh N，et al S

28、uper-Water-Repellent Fractal SurfacesJ Langmuir，1996，12( 9) : 2125-21273 Shibuichi S，Onda T，Satoh N，et al Super Water-Repellent Surfaces Resulting from Fractal StructureJ J Phys Chem，1996，100( 50) : 19512-195174 Parkin I P，Palgrave R G Self-cleaning CoatingsJ J Mater Chem，2005，15( 17) : 1689-16955 E

29、rbil H Y，Demirel A L，Avci Y，et al Transformation of a Simple Plastic into a Superhydrophobic SurfaceJ Science，2003，299( 5611) : 1377-13806 Li S H，Li H J，Wang X B，et al Super-Hydrophobicity of Large-Area Honeycomb-Like Aligned Carbon NanotubesJ J Phys Chem B，2002，106( 36) : 9274-92767 Sun T L，Wang G

30、J，Liu H，et al Control over the Wettability of an Aligned Carbon Nanotube FilmJ J Am Chem Soc，2003，125( 49) : 14996-149978 Sun T L，Feng L，Gao X F，et al Bioinspired Surfaces with Special WettabilityJ Acc Chem Res，2005，38( 8) : 644-6529 Lau K K S，Bico J，Teo K Superhydrophobic Carbon Nanotube ForestsJ N

31、ano Lett，2003，3( 12) : 1701-170510GAO Xuefeng，JIANG Lei Recent Studies of Natural Superhydophobic Bio-surfacesJ Physics，2006，35( 7) : 559-564( inChinese) 高雪峰，江雷 天然超疏水生物表面研究的新进展J 物理，2006，35( 7) : 559-56411 GUO Zhiguang，LIU Weimin Progress in Biomimicing of Super Hydrophobic SurfaceJ Prog Chem，2006，18

32、( 6) : 721-726( in Chinese) 郭志光，刘维民 仿生超疏水性表面的研究进展J 化学进展，2006，18( 6) : 721-72612 Wang X J，Cong Q，Zhang J J，et al Multivariate Coupling Mechanism of Noctuidae Moth Wings SurfaceSuperhydrophobicityJ Chinese Sci Bull，2009，54( 4) : 569-57513 Zhang G M，Zhang J，Xie G Y，et al Cicada Wings: A Stamp from Natu

33、re for Nanoimprint LithographyJ Small，2006，2( 12) : 1440-144314 Lee W，Jin M K，Yoo W C，et al Nanostructuring of a Polymeric Substrate with Well-Defined Nanometer-Scale Topography and Tailored Surface WettabilityJ Langmuir，2004，20( 18) : 7665-766915 Sun M X，Watson G S，Liang A P，et al Wetting Propertie

34、s on Nanostructured Surfaces of Cicada WingsJ J Exp Biol，2009，212( 19) : 3148-315516 Fang Y，Sun G，Wang T Q，et al Hydrophobicity Mechanism of Non-smooth Pattern on Surface of Butterfly WingJChinese Sci Bull，2007，52( 5) : 711-71617 Cong Q，Chen G H，Fang Y，et al Study on the Super-hydrophobic Characteri

35、stic of Butterfly Wing SurfaceJ J BionicsEng，2004，1( 4) : 249-25518 Watson G S，Cribb B W，Watson J A How Micro /Nanoarchitecture Facilitates Anti-Wetting: An Elegant HierarchicalDesign on the Termite WingJ ACS NANO，2010，4( 1) : 129-13619 Andrew R P，Chris R L Water Capture by a Desert BeetleJ Nature，2

36、001，414( 6859) : 33-3420 ZHANG Xinru，JIANG Zeyi，ZHANG Xinxin Desert Beetle and Water Extraction from AirJ Sci Technol，2006，24( 2) :18-21( in Chinese) 张欣茹，姜泽毅，张欣欣 沙漠甲虫 Stenocara 与空气取水J 科技导报，2006，24( 2) : 18-2121 CHEN Jinxiang，GUAN Sujun，WANG Yong Progress in Structural Biomimetic Research on Forewing

37、 of BeetlesJ ActaMater Compos Sin，2010，27( 3) : 1-9( in Chinese) 陈锦祥，关苏军，王勇 甲虫前翅结构及其仿生研究进展J 复合材料学报，2010，27( 3) : 1-922 SHI Yanlong，FENG Xiaojuan，YANG Wu，et al Large Yellow Spot Mosquitos Favor Humid Conditions and DisplaySuperhydrophobic Properties on Their Wings and LegsJ Chinese Sci Bull，2011，56(

38、16) : 1241-1245( in Chinese) 石彦龙，冯晓娟，杨武，等 黄斑大蚊的喜湿性 及 其 翅 膀、腿表面的超疏水 性J 科 学 通 报，2011，56 ( 16) : 1241-124523 KONG Xiangqing，WU Chengwei Superior Water Repellency of Mosquito Legs with Hierarchical Micro-nano StructuresJ Chinese Sci Bull，2010，55( 16) : 1589-1594( in Chinese) 孔祥清，吴承伟 蚊子腿表面多级微纳结构的超疏水特性J 科

39、学通报，2010，55( 16) : 1589-159424 Gao X F，Yan X，Yao X，et al The Dry-style Antifogging Properties of Mosquito Compound Eyes and Artificial AnaloguesPrepared by Soft LithographyJ Adv Mater，2007，19( 17) : 2213-221725 YAO Yuxing，YAO Xi，ZHENG Yongmei，et al Investigation on Microstructure and Wettability of

40、Mosquitos Body SurfaceJ Chem J Chinese Univ，2008，29( 9) : 1826-1828( in Chinese) 姚昱星，姚希，郑咏梅，等 蚊子体表面的微纳米结构与浸润性J 高等学校化学学报，2008，29( 9) : 1826-182826 Gao X F，Jiang L，Jiang L Water-repellent Legs of Water StridersJ Nature，2004，432( 7013) : 3627 Barthlott W，Neinhuis C Purity of the Sacred Lotus，or Escape

41、from Contamination in Biological SurfacesJ Planta，1997，202( 1) : 1-828 Feng L，Li H S，Jiang L，et al Super-hydrophobic Surfaces: From Natural to ArtificialJ Adv Mater，2002，14( 24) : 1857-186029 Sun M H，Luo C X，Xu L P，et al Artificial Lotus Leaf by NanocastingJ Langmuir，2005，21( 19) : 8978-898130 Feng

42、L，Li S H，Li H J，et al Super-hydrophobic Surface of Aligned Polyacrylonitrile NanofibersJ Angew Chem Int Ed，2002，41( 7) : 1221-122331 Xie Q D，Fan G Q，Zhao N，et al Facile Creation of a Bionic Super-hydrophobic Block Copolymer SurfaceJ Adv Mater，2004，16( 20) : 1830-183332 Han J T，Lee D H，Ryu C Y，et al

43、Fabrication of Superhydrophobic Surface from a Supramolecular Organosilane withQuadruple Hydrogen BondingJ J Am Chem Soc，2004，126( 15) : 4796-479733 Zhang X，Shi F，Yu X，et al Polyelectrolyte Multilayer as Matrix for Electrochemical Deposition of Gold Clusters: TowardSuper-Hydrophobic SurfaceJ J Am Ch

44、em Soc，2004，126( 10) : 3064-306534 Shirtcliffe N J，McHale G，Newton M I，et al Dual-scale Roughness Produces Unusually Water-repellent SurfacesJ AdvMater，2004，16( 21) : 1929-193235 Jiang L，Zhao Y，Zhai J A Porous Microsphere /Nanofiber Composite Film Preppared by Electro-hydrodynamicsJ AngewChem Int Ed

45、，2004，43( 33) : 4338-434136 Huang Z M，Zhang Y Z，Kotaki M，et al A Review on Polymer Nanofibers by Electrospinning and Their Applications inNanocompositesJ Compos Sci Technol，2003，63( 15) : 2223-225337 Deitzel J M，Kleinmeyer J，Harris，et al The Effect of Processing Variables on the Morphology of Electr

46、ospun Nanofibers and TextilesJ Polymer，2001，42( 1) : 261-27238 He B，Patankar N A，Lee J Multiple Equilibrium Droplet Shapes and Design Criterion for Rough Hydrophobic SurfacesJ Langmuir，2003，19( 12) : 4999-500339 Fresnais J，Chapel J P，Poncin-Epaillard F Synthesis of Transparent Superhydrophobic Polye

47、thylene SurfacesJ SurfCoat Technol，2006，200( 18 /19) : 5296-530540 Feng X J，Zhai J，Jiang L The Fabrication and Switchable Superhydrophobicity of TiO2 Nanorod FilmsJ Angew ChemInt Ed，2005，44( 32) : 5115-511841 GUO Zhiguang，ZHOU Feng，LIU Weimin Preparation of Biomimetic Superhydrophobic Silica Film by

48、 Sol-gel TechniqueJ Acta Chim Sin，2006，64( 8) : 761-766( in Chinese) 郭志光，周峰，刘维民 溶胶凝胶法制备仿生超疏水性薄膜J 化学学报，2006，64( 8) : 761-76642 Tsujii T，Yamamoto T，Onda T，et al Super Oil-repellent SurfacesJ Angew Chem Int Ed Engl，1997，36( 9) : 1011-101243 Hozumi A，Takai O Preparation of Ultra Water Repellent Films by

49、 Microwave Plasma-enhanced CVDJ Thin SolidFilms，1997，303( 1 /2) : 222-22544 Morra M，Occhiello E，Garbassi F Contact Angle Hysteresis in Oxygen Plasma Treated Poly( tetrafluoroethylene) JLangmuir，1989，5( 3) : 872-87645Youngblood J P，McCarthy T J Ultrahydrophobic Polymer Surfaces Prepared by Simultaneo

50、us Ablation of Polypropylene andSputtering of Poly( tetrafluoroethylene) Using Radio Frequency PlasmaJ Macromolecules，1999，32( 20) : 6800-680646 Hou X M，Zhou F，Yu B，et al Superhydrophobic Zinc Oxide Surface by Differential Etching and Hydrophobic ModificationJ Mater Sci Eng A，2007，452 /453: 732-7364

51、7 Wang S T，Feng L，Jiang L One-step Solution-immersing Process for Fabrication of Stable Bionic SuperhydrophobicSurfacesJ Adv Mater，2006，18( 6) : 767-77048 Feng X J，Feng L，Jin M H，et al Reversible Super-hydrophobicity to Super-hydrophilicity Transition of Aligned ZnO Nanorod FilmsJ J Am Chem Soc，2004

52、，126( 1) : 62-6349Sun T L，Wang G J，Feng L，et al Reversible Switching Between Super-hydrophilicity and Super-hydrophobicityJ AngewChem Int Ed，2004，43( 3) : 357-36050 Shi F，Wang Z Q，Zhang X Combining a Layer-by-Layer Assembling Technique with Electrochemical Deposition of GoldAggregates to Mimic the Legs of Water StridersJ Adv Ma