초소수성은 마이크로·나노 요철 구조에+저표면에너지로 공기를 가두고(Cassie상태)，접촉각>150°、롤링각이 작다. 그러나 미세 구조는 마모·압력·오일에 취약해 마모가Cassie붕괴되어Wenzel상태가 되어 발수를 상실。
메커니즘
내구성은 구조 강도, 결합력과'자기치유/재조도화'결정됩니다; 단순히 표면만 낮추어서는 마모 모순을 해결할 수 없습니다。
핵심 수치
- 초소수성 판정 기준은 보통 접촉각>150°이고 롤오프각<10°。
- 사포 마찰/낙사와 손가락 마찰은 흔한 열화 가속 시험이다.
- 나노 입자(예: SiO₂)+바인더로 구축한 유지 가능한 조도로 내구성 향상。
선택
| 전략 | 접근 | 상충 관계 |
|---|---|---|
| 구조 강화 | 내구성 향상, 투명도 저하 | |
| 연성 접착 | 균열 완화, 오염 쉬움 |
결함 및 대책
- 문지른 후 발수 상실: 구조 파괴——접착 강화/경도。
- 기름 오염 실패: 낮은 표면에너지에서의 유분 오염——희생형이면 항오염성을 높인 것을 선택한다.
- 투명과 내구성의 모순: 거친 산란——마이크로-나노 계층 구조 균형。
자주 묻는 질문
초소수성은 왜 마모에 약한가?
발수성은 취약한 미세·나노 공기층에 의존하는데, 구조가 마모되면 Wenzel 상태로 전환되어 발수를 잃는다.
투명하면서 초소수성일 수 있는가?
투명할수록 충분한 조도 유지가 어려워 나노 수준의 구조로 절충해야 한다.
내구성은 어떻게 시험하나?
모래 낙하/사포 문지름/스크래치 후 접촉각과 롤링각의 감소를 측정한다.
참고:Cassie–Wenzel젖음 및 초발수 내구성에 관한 공개 문헌。
Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. · 2026-09-18