仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展

孙庆丰，杨玉山,，党宝康，陈逸鹏，王媛媛，张佳宜，邱坚

(1.浙江农林大学工程学院，杭州 311300；2.西南林业大学材料科学与工程学院，昆明 650224)

木材在全球范围内被广泛用作结构材料、装饰材料等。作为一种天然环保、可再生的有机复合材料，木材具质轻、强重比大、复杂有序等特点。目前，为缓解木材供需不足，实现劣材优用，解决木材吸湿吸水、尺寸变形、腐朽色变等问题，可拓宽木材的应用领域。在“生物启发下”，有学者将仿生超疏水概念引入到木材表界面改良领域[1-2]，拓宽木材的附加应用功能。

在仿生超疏水材料构建过程中，自然界为人类提供了大量的仿生对象，比如“荷叶效应”[3-4]、“花瓣效应”等[5]。根据仿生学原理，在木材表面进行仿生功能化改良，不仅提高木材所固有的特性，还赋予木材新属性[2，6]。因此，木材表面的仿生功能性改良一方面改善和提高木材及其相应产品的固有属性，包括防腐[7]、阻燃[8-9]、尺寸稳定[10]、耐磨性能[11]；另一方面赋予木材新的仿生功能，包括自清洁[12]、超疏水[13-14]、生物黏附[15]、相变储能[16]等特性。但仿生超疏水木材表面微纳结构强度低、难以控制以及批量生产难，使其在实际应用受到限制。随着仿生超疏水木材领域的发展，理解并构建精确的微纳结构与超疏水性的关系具有重要意义。

随着表面浸润性研究的快速发展，液滴的一些奇异浸润现象和界面分子结构为表面固有的浸润性理论带来推动力，如杨氏方程[17]、Wenzel模型[18]、Cassie-Baxter模型[19]等。为此，笔者尝试阐明一……