1、Petal Effect: A superhydrophobic state with high adhesive force （被引頻次： 612）通訊作者：馮琳，江雷

    荷花效應：具有高粘附力的超疏水狀態

 
    圖1 水滴分別和紅玫瑰花瓣表面以及荷葉表面接觸的示意圖

    層狀的微乳突和納米褶皺存在于紅玫瑰花瓣表面。這些微觀結構和納米結構為超疏水性提供了足夠的粗糙度，同時也對水有高粘附力。花瓣表面的水滴呈現為球形，但將花瓣顛倒后不會滾落。作者將這種現象稱為“花瓣”效應，可與著名的“蓮花”效應作比較。人工生產的仿生聚合物薄膜表面通過模仿花瓣表面也具有了清晰的納米壓花結構，表明超疏水表面和粘附性的花瓣處于浸漬潤濕狀態。

    2、Bio-inspired, smart, multiscale interfacial materials（被引頻次： 469）通訊作者：江雷

    仿生、智能、多尺寸的界面材料

   
    圖2 自然界中四種有趣的生物性質（自清潔、力學性能、結構顏色、光學性能）

    作者從五部分對仿生、智能、多尺寸的界面材料（Bio-inspired, smart, multiscale interfacial materials, BSMI material）進行綜述。第一部分對BSMI material進行簡要介紹，第二部分概括了BSMI material的制備的基本原則，第三部分對四種BSMI material的合成路線進行綜合概述，第四部分對BSMI material的潛在應用進行概述，第五部分對BSMI material未來的制備方法進行展望。

    3、Applications of Bio-Inspired Special Wettable Surfaces （通訊作者： 宋延林，江雷  被引頻次： 415）

    仿生、特殊、可潤濕的表面的應用

    圖3 仿生的特殊潤濕性的應用

    作者把焦點放在仿生、特殊、可潤濕的表面的應用的最近的發展上以及最近幾年在各自領域代表著最大的進步的表面材料。作者還提出了如何將仿生的潤濕性整合到傳統的材料和設備上來改善它們的性能以及擴展它們的應用。

    4、Directional adhesion of superhydrophobic butterfly wings （通訊作者：高雪峰，江雷  被引頻次： 397）

    超疏水的蝴蝶翅膀的定向粘附性

    圖4 超疏水的蝴蝶翅膀的定向粘附性

    作者發現，小藍閃蝶的超疏水翅膀具有定向粘附性，液滴在身體中軸線徑向向外（RO）的方向容易滾動，而在逆RO方向則被緊緊釘扎在原位。這兩種不同的狀態能夠通過調整蝴蝶翅膀的“姿勢”（朝上或朝下）來轉變，也可以通過改變氣流經過翅膀的方向（沿RO或逆RO方向）而調整。作者對這種性質的成因進行了實驗來進行分析。

    5、Bioinspired Design of a Superoleophobic and Low Adhesive Water/Solid Interface （通訊作者：江雷  被引頻次： 290）

    超疏油和低粘性水/固體界面的生物設計

    圖5 表面結構對固體/油/水三相體系中固體基質的潤濕行為的影響

    江雷院士及其研究團隊發現液滴在固體表面上的潤濕/抗濕行為不是兩相之間的明顯或簡單接觸，而是三相之間的接觸。受油滴在水中魚鱗的抗濕行為的啟發，在具有微/納米分級結構的固體基底上使用油/水/固體三相體系產生超疏液和低粘合性界面。

    6、Bio-inspired design of multiscale structures for function integration （通訊作者：江雷  被引頻次： 215）

    生物啟發的多尺度結構的功能集成設計

    圖6 超疏水水黽腿及其仿生材料

    生物材料的多尺度結構表現出固有的多功能整合。這種特殊的生物解決方案為科學家和工程師提供了設計具有多尺度結構的多功能人工材料的靈感。 中科院江雷院士及其研究團隊關注在一些典型的生物材料（如蓮花葉，水稻葉，蝴蝶翅膀，水黽腿，昆蟲復眼，魚鱗，紅玫瑰花瓣，海蛇尾，蜘蛛絲，珍珠質，玻璃海綿，壁虎，貽貝等）和相應的具有功能整合的生物刺激的多尺度材料，還簡要討論了未來多功能結構的生物啟發設計的挑戰和觀點。

    7、Designing Superhydrophobic Porous Nanostructures with Tunable Water Adhesion （通訊作者：林昌健  被引頻次： 209）

    可調水粘附超疏水多孔納米結構的設計

    圖7 基于水的粘附力高低的超疏水空隙性納米結構模型示意圖

    廈門大學林昌健等人利用毛細管誘導粘附和粗糙度增強疏水性的基本原理設計了三個超疏水多孔納米結構模型，其粘附力范圍從強到弱。發現粘合力可以通過修改結構形態來操縱固體-液體接觸行為和開放或密封系統中的氣穴組成來定制。

    8、Nanowire-Haired Inorganic Membranes with Superhydrophilicity and Underwater Ultralow Adhesive Superoleophobicity for High-Efficiency Oil/Water Separation （通訊作者：靳健  被引頻次： 154）

    用于高效分離油／水的超親水性及超疏油性及水下超低粘性納米線無機薄膜

    圖8 納米線無機薄膜油水混合物分離過程

    中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所的靳健等人通過經過簡易表面氧化的銅網制備了一種具有超親水性和超疏油性且在水下表現出超低粘性的新型全無機Cu（OH）2納米線薄膜。其可通過重力驅動將不混溶的油水混合物以及水包油乳液進行有效分離。該無機薄膜比有機薄膜具有更佳的耐溶劑性、耐溶劑性和防污能力。

    9、Interfacial Material System Exhibiting Superwettability （通訊作者：江雷  被引頻次： 80）

    具有獨特結構和功能特性的超疏水表面進展

    圖9 利用單個微觀模型解釋超疏水現象中的高靜態接觸角

    工程固體材料的潤濕性是表面科學中的一個傳統卻關鍵的問題，同時也吸引了不同領域的研究人員的興趣。中國科學院化學研究所的江雷院士等人發現了工程固體材料在自然和實驗結果中不同的超潤濕現象，總結并預測了各種超潤濕狀態所形成的“超潤濕性”系統。以空氣中的超疏水性為例研究了超潤濕性的基本規則并介紹了該“超潤濕性”系統的最新應用進展。

    10、Mechanically Robust Superhydrophobic Steel Surface with Anti-Icing, UV-Durability, and Corrosion Resistance Properties （通訊作者：熊黨生  被引頻次： 43）

    具有抗結冰、耐紫外線性、耐腐蝕性且機械穩定的超疏水鋼表面

    南京理工大學的熊黨生教授等人通過簡單的方法制備了一種超疏水剛性表面，該超疏水性表面表現出優異的防結冰性、機械耐久性以及出色的耐腐蝕性和UV耐久性。該項研究結果具有良好的應用前景。

    上述文章的通訊作者簡介：

    江雷，納米材料專家，中國科學院院士，國家納米中心首席科學家，中科院化學研究所研究員，分子科學中心學術委員會副主任，北京航空航天大學化學與環境學院院長。曾任日本神奈川科學院研究員，主要從事仿生功能界面材料的制備及物理化學性質的研究。2016年2月8日，江雷教授因在超疏水性和親水性涂層方面的貢獻當選為美國國家工程院外籍院士。

    馮琳，清華大學化學系副研究員，研究領域是功能納米界面材料、油水分離材料、無機/有機復合納米界面材料，主持科技部高技術發展中心863計劃課題、國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年基金、教育部全國優秀博士學位論文作者專項基金等科研項目，參加科技部973納米重大基礎研究計劃、國家自然科學基金重點項目等科研項目。

    宋延林，1989年和1992年于鄭州大學化學系獲得學士、碩士學位；1996年于北京大學化學與分子工程學院獲得博士學位，1996-1998年于清華大學化學系從事博士后研究；1998年進入中國科學院化學研究所，任副研究員、研究員。現任中國科學院綠色印刷重點實驗室主任，研究員、博士生導師；北京航空航天大學、北京印刷學院兼職教授。研究興趣：主要從事信息功能材料、光子晶體制備與應用、綠色打印印刷材料與技術研究。

    靳健，1996年獲吉林大學分析化學專業學士學位。2001年獲吉林大學物理化學專業博士學位。2001-2003年在東京大學先端科學技術研究中心做JSPS博士后。2004-2009年在日本物質材料研究機構先后任特別研究員、主任研究員。2009年4月加入中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所，百人計劃研究員，博士生導師。在Nature Mater.，Nature Nanotech.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等刊物上發表論文50余篇，擁有日本專利2項，留日期間曾主持日本文部科學省科學研究費、日本池谷科學技術財團研究助成金等4個科研項目。主要研究方向：納米多孔分離材料和分離膜；纖維過濾材料；CO2捕獲分離材料的設計開發；有機/無機納米復合膜；表面/界面自組裝。

    熊黨生，南京理工大學材料科學與工程學院教授、碩士、博士生導師。  熊黨生畢業于中國科學院金屬研究所材料學專業，獲得碩士學位。中國材料學會會員；生物材料分會委員；中國兵工學會會員；中國機械工程學會高級會員；中國機械工程學會摩擦學分會生物磨擦學與內植物專業委員會委員；中國機械工程學會磨擦學分會測試專業委員會委員；《南京理工大學學報》（自然科學版）編委；國家自然科學基金委同行評議專家；國際期刊Surface and Coatings Technology; Wear等和國內摩擦學學報、中國有色金屬學報和科學通報等期刊論文評審。