Sifat superhidrofobik bergantung pada struktur kasar mikro/nano dan tenaga permukaan rendah yang memerangkap udara (keadaan Cassie), dengan sudut sentuhan >150° dan sudut gelongsoran kecil. Tetapi struktur mikroskopik takut pada geseran, tekanan dan minyak: hakisan meruntuhkan keadaan Cassie menjadi Wenzel lalu hilang sifat menolaknya air.
Mekanisme
Ketahanan ditentukan oleh kekuatan struktur, daya lekat dan keupayaan «pembaikan kendiri / pengasaran semula»; hanya menurunkan tenaga permukaan tidak menyelesaikan percanggahan antara kekerasan dan ketahanan geser.
Data utama
- Kriteria superhidrofobik lazimnya sudut sentuhan >150° dan sudut gelongsoran <10°.
- Geseran kertas kumai, hempasan pasir dan gosokan jari ialah ujian pecutan kegagalan yang biasa.
- Nanopartikel (cth. SiO₂) bersama bahan pengikat membina kekasaran yang kekal dan menambah ketahanan.
Strategi
| Pendekatan | Pertimbangan |
|---|---|
| Perkukuh struktur | Tambah ketahanan tetapi kurangi ketelusan |
| Pengikat lentur | Kurangkan retak tetapi mudah kotor |
Cacat dan penyelesaian
- Hilang tolak air selepas geseran: struktur musnah — tingkatkan lekatan/kekerasan.
- Gagal kerana minyak: kotoran minyak bertenaga rendah — korbankan ketahanan demi rintangan kotoran tinggi.
- Percanggahan ketelusan/ketahanan: serakan akibat kekasaran — struktur berhirarki mikro/nano mengimbangi kedua-duanya.
Soalan lazim
Mengapa superhidrofobik takut pada geseran?
Penolakan air bergantung pada lapisan udara mikro/nano yang rapuh; meratakan struktur terus beralih ke Wenzel dan hilang.
Bolehkah ia sekaligus lutsinar dan superhidrofobik?
Semakin lutsinar, semakin sukar mengekalkan kekasaran yang mencukupi; perlu struktur bersaiz nano untuk kompromi.
Bagaimana mengukur ketahanan?
Ukur susut sudut sentuhan dan sudut gelongsoran selepas hempasan pasir, penggosokan atau calar.
Rujukan: literasi awam tentang pembasahan Cassie–Wenzel dan ketahanan superhidrofobik.
Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. · 2026-09-18