“兩面神”薄膜：一面超疏水一面超親水
- 自然界中，荷葉、稻葉等材料表面呈現(xiàn)出不同超疏水特性。道法自然，人們基于仿生策略實(shí)現(xiàn)了系列材料超疏水表面的構(gòu)筑。然而，荷葉表面除具有超疏水特性——“荷葉效應(yīng)”之外，還呈現(xiàn)出表面超疏水、底面親水的“兩面神（Janus）”潤(rùn)濕特性。
荷葉的兩面神潤(rùn)濕特性
模擬荷葉表面這種特性進(jìn)行具有顯著潤(rùn)濕性差異Janus膜表面構(gòu)筑。近日，一個(gè)土耳其—德國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)以濾紙為多孔基底，通過單面修飾聚二甲硅氧烷（PDMS）／無機(jī)微納顆粒，簡(jiǎn)便構(gòu)筑了具有超疏水／親水顯著潤(rùn)濕性差異的“兩面神”膜。這種Janus膜具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和柔韌性，同時(shí)保持良好的透氣性，在傷口處理等方面具有較大的應(yīng)用前景。 荷葉疏水表面的微觀結(jié)構(gòu)
研究人員選用Whatman No. 1濾紙和實(shí)驗(yàn)室工程棉濾紙為基底材料，將PDMS、硅納米顆粒以及玻璃微球混合均勻后采用噴涂技術(shù)涂覆到基底表面，經(jīng)過120 ℃加熱交聯(lián)處理后PDMS共價(jià)接枝到濾紙表面。該側(cè)濾紙表面呈現(xiàn)出超疏水特性（接觸角163.1°± 1.2°）。同時(shí)，研究表明混入摻雜三種不同尺寸的無機(jī)顆粒（9−13μm、20−60μm、數(shù)納米）對(duì)于超疏水表面的構(gòu)筑十分必要，微米級(jí)尺寸和納米尺度的無機(jī)顆粒協(xié)同提供微納粗糙表面。
Janus膜的制備及表面形貌
研究發(fā)現(xiàn)加熱處理使得PDMS與基底產(chǎn)生共價(jià)鍵連接，進(jìn)一步對(duì)“兩面神”膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果表明在涂層制備過程中涂層組分滲透擴(kuò)散至多孔濾紙內(nèi)部形成梯度化學(xué)改性結(jié)構(gòu)；這一結(jié)構(gòu)特性有效地保證了“兩面神”膜的溶劑／水穩(wěn)定性。“兩面神”膜基于底部保持親水特性，其整體保持較高的吸水率（80 g/m2）。 表面涂層機(jī)械穩(wěn)定性測(cè)試
該“兩面神”膜的制備方法簡(jiǎn)便，易于大面積制備，適于商業(yè)化生產(chǎn)，為紡織領(lǐng)域中的功能涂層、防水透氣織物等的開發(fā)提供了重要的研究思路。