12、超疏水与生物医用薄膜材料的研究进展

超疏水与生物医用薄膜材料的研究进展

在材料科学领域，超疏水薄膜和生物医用薄膜材料一直是研究的热点。超疏水薄膜因其独特的表面性能，在自清洁、防腐蚀等方面具有广泛的应用前景；而生物医用薄膜材料则在骨科植入等领域发挥着重要作用。下面将详细介绍这两种材料的相关研究。

超疏水 ZnO 薄膜的制备与性能

超疏水薄膜的研究中，人们尝试了多种材料和方法。此前有研究发现，在涂层上喷涂醋酸锌、硬脂酸和聚甲基丙烯酸甲酯的混合物，可实现薄膜结构的损伤恢复。经过 2 - 3 天与水的持续接触，表面凸起间的空气被取代，涂层仍能保持高达 155°的接触角和小于 10°的滑动角，显示出良好的耐水性。还有研究通过溶剂热法在玻璃基板上制备了具有拒冰、抗反射和自清洁性能的四氧化三钴（Co₃O₄）薄膜，其接触角达 169°，滑动角小于 3°，在工业应用中有潜在价值。另外，借助 MPMS 制备高度超疏水薄膜的方法也被提出，该方法改变了基板形态，降低了玻璃基板上硅烷涂层的表面自由能。

为了制备超疏水表面，需要低表面自由能，使水不附着在表面，且薄膜表面在高温下应保持稳定。基于此，采用 ZnO 纳米颗粒探索了一种低成本且简便的制备超疏水薄膜的方法，使用了两辊磨机、挤出机和混合机来获得高度透明的超疏水薄膜。

实验步骤

1. ZnO 纳米颗粒的制备
   • 将 10 g 二水合醋酸锌溶解在 50 ml 去离子水中，同时将 2 g NaOH 溶解在 50 ml 去离子水中。
   • 在 70 °C 下，将这两种溶液在烧杯中持续磁力搅拌混合 2 小时。
   • 过滤溶液，用去离子水多