以“永不沾水”著称的超疏水表面能让水珠凝结并滚落，但热水一直是其难以克服的弱点。当温度超过约40摄氏度，许多超疏水涂层会失去效力，热水滴不再滑落，而是开始粘附表面并留下残留物。

美国莱斯大学机械工程师的一项新研究提出了解决方案。研究人员在现成的超疏水喷涂层下方添加了一层薄薄的隔热层，创造出一种名为多层绝缘超疏水(MISH)的涂层。即使水滴接近沸点(高达90摄氏度)，这种涂层仍能有效排斥水滴，而传统超疏水涂层通常在90摄氏度以上失效。该研究成果近期发表于《ACS应用材料与界面》期刊。

经典的超疏水性依赖微米级和纳米级的表面纹理捕获一层空气，使液滴停留在“气垫”上。但当热液滴撞击较冷的纹理表面时，部分液滴会蒸发并在表面纹理内部重新凝结，形成微小的液桥将液滴固定。对于经常处理温热液体的食品加工、海水淡化等行业，在室温下效果良好的涂层在实际条件下会迅速失效。

“过去这项任务充满挑战，所需成本高达我们方法的4000倍，”莱斯大学机械工程助理教授、该研究通讯作者丹尼尔·J·普雷斯顿说。“我们还证明这种方法在实验室外的实际应用中也有效，适用于各种大型曲面。”

论文共同第一作者刘震表示：“我们的方法着眼于失效的根本原因，即液滴内部的热量传递到表面。”MISH设计是一个双层系统，由绝缘底层和微纹理超疏水面涂层组成。普雷斯顿解释说，绝缘层减少了热液滴的冷却，进而减少了使表面纹理充满冷凝水的蒸发再冷凝循环，从而保持疏水性。

在实验中，与标准涂层相比，MISH涂层在温度升高时粘性显著降低。研究人员用热水喷射涂层，传统涂层随温度升高迅速失去防水能力，但MISH涂层能持续反弹高温喷射。在持续近200万次高温液滴冲击的测试中，标准涂层几乎立即失效，而MISH涂层能抵御超过80小时。用热牛奶、咖啡和豌豆汤测试时，热液体在MISH涂层表面留下的残留物不到1%，而传统涂层则在31%以上。

“我们对这种方法的潜在应用感到兴奋，但仍有改进空间，”普雷斯顿说。由于该方法采用广泛可用的材料和喷涂工艺，与洁净室制造方案相比成本更低，规模化程度更高，应用范围从工厂到食品和化工系统均能发挥作用。

出版详情：作者：Zhen Liu等人，标题：《通过隔热实现可扩展的热水排斥超疏水性》，发表于：ACS 应用材料与界面(2026)。期刊信息：ACS应用材料与界面