提高能源效率，減少能源損失，是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的重要舉措。目前，僅材料維護(hù)所需的能源就占總能耗的10%以上。涂料與外部環(huán)境相互作用，在建筑和建筑材料中充當(dāng)重要的保護(hù)屏障和中介，在優(yōu)化各種應(yīng)用的能源效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。低表面能涂料因其優(yōu)異的拒水性和防污性，在建筑、玻璃、家具和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。近年來(lái)，水接觸角（WCA）大于150°、滑動(dòng)角（SA）小于10°的超疏水涂層在自清潔、防冰、防腐、熱管理和能量收集等能源相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。盡管超疏水涂層領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展，但仍存在一些亟待解決的問(wèn)題。超疏水涂層耐久性差，環(huán)境魯棒性有限，嚴(yán)重阻礙了其在建筑行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。此外，一旦涂層出現(xiàn)老化、開(kāi)裂或褪色，很難修復(fù)，這不僅限制了其可持續(xù)應(yīng)用，還導(dǎo)致大量的能源消耗。因此，延長(zhǎng)這些涂層的使用壽命對(duì)于應(yīng)對(duì)全球能源效率、環(huán)境影響和可持續(xù)性挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

為了推動(dòng)超疏水涂層的低碳應(yīng)用，提高其耐久性、可重涂性和環(huán)境魯棒性至關(guān)重要。超疏水性易受水熱條件、極端溫度和霉菌生長(zhǎng)等環(huán)境因素的影響，這些因素通常是由天氣變化引起的。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，已經(jīng)利用化學(xué)氣相沉積、模板印刷、化學(xué)蝕刻、卷對(duì)卷制造、激光加工、靜電紡絲和光刻等技術(shù)開(kāi)發(fā)了一系列環(huán)境友好的超疏水表面。盡管這些方法在構(gòu)建耐用的分層微/納米結(jié)構(gòu)方面效果顯著，但它們的高能耗仍然是更廣泛低碳應(yīng)用的一個(gè)重大障礙。

此外，建筑物的平均壽命約為50年，在此期間，超疏水涂層經(jīng)常因老化、開(kāi)裂和變色而性能下降，最終導(dǎo)致過(guò)早失效。為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前采用了兩種主要策略。第一種策略是去除老化涂層并涂覆新涂層，這個(gè)過(guò)程既耗人力又耗能源。第二種策略是直接在現(xiàn)有涂層上進(jìn)行重涂，這種方法既簡(jiǎn)單又節(jié)能，同時(shí)延長(zhǎng)了原有涂層的使用壽命。近年來(lái)，人們?cè)陂_(kāi)發(fā)可重涂涂層方面做出了大量努力，包括引入反應(yīng)性羥基、柔性長(zhǎng)鏈烷烴和多孔結(jié)構(gòu)。盡管取得了些進(jìn)展，但在實(shí)現(xiàn)低表面能的同時(shí)確保廣泛的基材兼容性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于超疏水涂層。此外，由于水作為溶劑固有的高表面張力，水性超疏水涂層在充分?jǐn)U散和滲透低能表面方面存在困難。

受能夠在親疏水狀態(tài)之間切換的涂層的啟發(fā)，提出將具有親水和疏水區(qū)域的鏈段結(jié)合到分子結(jié)構(gòu)中。這種方法通過(guò)表面化學(xué)調(diào)節(jié)促進(jìn)了從低表面能向高表面能的轉(zhuǎn)變。該策略在實(shí)現(xiàn)低表面能涂層的可重涂性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，使其適合于實(shí)際工程應(yīng)用，并確保在嚴(yán)苛環(huán)境中的長(zhǎng)期性能。親疏水轉(zhuǎn)換涂層可以通過(guò)結(jié)構(gòu)、形態(tài)或分子變化來(lái)改變其表面潤(rùn)濕性，以響應(yīng)外部刺激，如紫外線、溫度、氣體、磁性、電、溶劑、離子和pH。其中，pH刺激因其快速響應(yīng)、低能耗和在水環(huán)境中的有效性而脫穎而出。pH誘導(dǎo)可切換涂層的最新進(jìn)展主要集中在將羧基、吡啶和胺基等堿性或酸性官能團(tuán)整合到分子框架中。這些涂層在油水分離、液滴操縱、圖案化、液滴輸運(yùn)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，利用親疏水轉(zhuǎn)換表面來(lái)提高這些涂層的可重涂性很少被探索。因此，開(kāi)發(fā)兼具耐久性、環(huán)境魯棒性和可重涂性的低表面能涂層，仍然是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。

近期，四川大學(xué)王玉忠/王芳團(tuán)隊(duì)利用噴涂技術(shù)，成功制備了具有環(huán)境魯棒性、防污性和可重涂性的耐用超疏水涂層。