耐久可拉伸超疏水材料的构建及应用研究进展

华江龙，江 琦

(华南理工大学 化学与化工学院，广州 510641)

润湿性是固体表面的重要性质，主要由水接触角(contact angle,CA)和滚动角(sliding angle,SA)衡量[1]。水接触角大于150°、滚动角小于10°的表面常被称为超疏水表面[2]，其超疏水性源于其特有的微观粗糙结构及低表面能[3-5]。从构筑微观粗糙结构和低表面能修饰着手，研究者设计制备了多种性能优越的超疏水材料[6-8]。超疏水材料在自清洁[9]、防覆冰[10]、减阻[11-12]、油水分离[13]、防腐蚀[14]、抗菌织物[15]等领域具有良好前景，但普遍力学性能较弱，难以在日常复杂场景中长期使用。

为应对空间资源不足及工业过程操作成本过高的问题，微型化、智能化的科技产品是未来的主流[16]。微型化可通过拉伸、折叠、扭曲等机械形变实现，智能化则需结合电子器件完成。这些科技产品如可拉伸传感设备、可穿戴电子产品等，在使用过程中需经常性地拉伸，且应用场景湿度较高，提高其抗水性能具有重大意义[17-19]。传统的超疏水材料不可拉伸，难以应用。可拉伸超疏水材料力学性能良好，可被拉伸且拉伸后仍具有超疏水性，适合应用。可拉伸超疏水材料还可通过调控拉伸应变程度改变其表面浸润性，用于液相混合物纯化、微流体操纵[20-24]。

本文分析了现有耐久可拉伸超疏水材料的设计思路，归纳总结出制备耐久可拉伸超疏水材料的有效方法，为设计构筑新的耐久可拉伸超疏水材料起到启示作用。

1 制备方法

从可拉伸超疏水材料拉伸性能的来源角度出发，其制备方法可分为弹性材料的使用、可拉伸结构的设计、弹性材料与可拉伸结构的结合。

1.1 弹性材料的使用

超疏水材料由表及里组成依次为低表面能修饰材料、表面粗糙结构材料和基底材料，其中表面粗糙结构材料与低表面能修饰材料也可合称为表面疏水层[2]。低表面能修饰材料主要提供疏水基团，在基底或粗糙层具有疏水基团时也可忽略。对可忽略厚度的二维超疏水薄膜而言，基底即是疏水层。传统超疏水材料通常由刚性不可拉伸材料制备而成，不可以拉伸，应力下材料结构易损伤[25-26]。为了赋予超疏水材料可拉伸性，可以尝试使用弹性材料来制备[27-28]。

1.1.1 弹性基底上刚性材料作为疏水层

基底的拉伸性能很大程度上决定了超疏水材料的拉伸性能。因此，可以使用可拉伸的弹性基底来制备可拉伸超疏水材料[29-30]。弹性基底多为有机聚合物材料，如聚二甲基硅氧烷[31-32]、聚氨酯[33-34]、橡胶[35]、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物[36]等。Xue等[37]将弹性聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)浇铸在改性SiO2纳米颗粒模板上，固化后剥离，制备了超疏水PDMS/SiO2膜。在100%的拉伸应变下经受500次拉伸松弛循环后，该复合膜仍能保持超疏水性能。Wang等[38]以热塑性弹性体为基底，通过溶剂共混及喷涂技术制备了热塑性弹性体/二氧化硅超疏水复合膜。该复合膜具有良好的力学性能，在200%拉伸应变下循环500次后仍具有超疏水性。

综上所述，弹性材料做基底制备的超疏水材料具有良好的可拉伸性，可拉伸性能与所使用的基底种类密切相关。由于弹性材料具有深厚的研究和应用基础，该方法发展前景广阔。

1.1.2 弹性基底上弹性材料作为疏水层

为抵抗磨损，传统超疏水材料大都选用强刚性纳米微粒构筑微观粗糙结构，拉伸过程中纳米微粒间的距离逐渐增大，材料间的结合易受损，不适合长久使用[39]。选用弹性材料构筑疏水层，拉伸时疏水层随基底拉伸而拉伸，制备的可拉伸超疏水材料具有更好的拉伸性和耐久性[40]。按弹性材料在粗糙结构中承担的主要功能，其应用方式可分为以下两种。

(1)弹性材料与刚性纳米微粒复合构筑疏水层

弹性材料与刚性纳米微粒复合构筑疏水层时，弹性材料作为拉伸部分被拉伸，确保材料的可拉伸性，而刚性纳米微粒尽可能保持不变，维持材料的疏水性[41-42]。因拉伸过程对材料的力学性能要求较高，故一般要求弹性材料与刚性纳米微粒间以化学或物理方式交联[43]。Li等[43]将PDMS/SiO2复合材料交联到弹性聚氨酯丙烯酸酯基底上，制备了可拉伸的超疏水表面。由于疏水层与基底的共价交联，该超疏水表面可在200%应变下拉伸循环1000周次也不丧失超疏水性。弹性材料与纳米微粒构造粗糙结构既可直接复合构筑，也可在基底表面逐步沉积。在逐步沉积过程中，先沉积弹性材料再沉积纳米微粒，以防止纳米微粒被覆盖或破坏[44]。Ju等[41]选取商用硅酮弹性体做基底，先后将预拉伸交联的有机硅酮弹性体、亲水性二氧化硅微尺寸粒子沉积在基底上。加热时，二氧化硅表面的羟基与有机硅酮弹性体的硅氧键反应，并在毛细作用下完成物理包封。在200%拉伸应变下拉伸1000次后，材料仍具有超疏水性。

(2)弹性材料直接构筑疏水层

弹性材料也可用于直接构建粗糙结构，同时实现拉伸和疏水性能。弹性材料直接构筑疏水层时，不必考虑与纳米微粒的结合，其力学性能良好、拉伸能力优异。当弹性材料直接构筑疏水层时，表面微观粗糙结构在材料拉伸时形变，表面粗糙度改变，在拉伸应变较大时易从超疏水状态转变为疏水状态。Wang等[40]将碳纳米管超声固定在热塑性聚氨酯纳米纤维表面，随后用聚二甲基硅氧烷修饰，制备了可导电的超疏水应变传感器。拉伸循环后，应变传感器仍可保持超疏水性和导电性，显示出优异的耐久性。Ding等[45]在多壁碳纳米管片上喷涂热塑性弹性体，然后用聚二甲基硅氧烷修饰，制备了柔性超疏水膜。该超疏水膜应变范围较大(80%)，电响应时间快且稳定，在1000次拉伸-松弛循环下具有良好的稳定性。

1.2 可拉伸结构的设计

选用弹性材料作为原料，工艺简单、性能良好，但选材范围受限。为了拓宽材料的选取范围，研究者们提出了设计特殊结构赋予材料可拉伸性的策略，这类特殊结构常被称为可拉伸结构，它与材料的组成无关，适用于近乎所有材料[46-48]。可拉伸结构构筑的材料拉伸效果与拉伸方向密切相关，利用这一特点可实现定向拉伸，精确地监测、控制材料。常见的可拉伸结构有褶皱结构、织物结构、蛇形结构、3D网络结构等(见图1[46-48])。可拉伸结构材料也有其缺陷，其拉伸能力一般较弱，且变形后复原时间较长，完全恢复能力较差[46-48]。可拉伸结构应用于表面微观疏水层较为困难，这不仅对制备工艺的精细度要求高，目前仅有激光刻蚀[29-30]、等离子体刻蚀[49]、纳米压印[50]等手段，还可能改变材料表面粗糙度，对材料疏水性能造成负面影响。

图1 常见的可拉伸结构[46-48](a)褶皱结构；(b)织物结构；(c)蛇形结构；(d)3D网络结构Fig.1 Common stretchable structures[46-48](a)wrinkle structure;(b)fabric structure;(c)serpentine structure;(d)3D network structure

Cha等[51]以1,4-二碘四氟苯和1,3,5-三乙烯基苯偶联反应得到的聚合物为原料，制备了柔性微孔超疏水聚合物纸，水接触角为162°。聚合物材料通过相互连接，形成网络结构，表现出层次化的孔隙结构，制备的超疏水聚合物纸力学稳定性良好，可被折叠、拉伸(15%)。Wang等[52]以复合树脂为底漆，通过喷雾法在其表面固定了二氧化硅超疏水纳米颗粒。二氧化硅纳米颗粒涂层均匀地分布在复合树脂上，整体呈微裂纹形式。该微裂纹可将刚性无机纳米涂层分成无数大小为10～20 μm的纳米团簇，有利于在拉伸和弯曲条件下二氧化硅纳米颗粒的均匀分布。测试结果表明，薄膜在拉伸时可维持超疏水性，力学稳定性及化学稳定性优异。Wang等[53]以氟化乙烯丙烯改性的超疏水Cu薄膜作为摩擦电层，并制成管状结构。这种管状结构具有优良的拉伸性能，可被拉伸至400%。以该超疏水Cu膜作电极，结合外部弹性保护材料，可用作柔性纳米摩擦发电器。

随着人们对各类新型可拉伸结构的认知加深及各种微纳加工技术的发展，利用可拉伸结构构造制备可拉伸超疏水材料的成本将大幅度下降，拉伸性能也会稳步提升。

1.3 弹性材料与可拉伸结构的结合

弹性材料与可拉伸结构分别从材料选取与结构设计的角度出发，它们并不对立。因此可以尝试结合弹性材料与可拉伸结构制备可拉伸超疏水材料。依据材料是否同时具备可拉伸结构与本征弹性，制备方法可分为以下两类。

1.3.1 复合可拉伸结构型材料与弹性材料

采用可拉伸-弹性复合结构制备可拉伸超疏水材料时，多使用宏观可拉伸结构做基底、微观弹性材料做疏水层。这可用于应对弹性基体选材范围有限，微观可拉伸结构构建困难等问题。Park等[54]将还原氧化石墨烯、碳纳米管和铜纳米粒子超音速喷射到织物上，制备了具有多功能传感能力的柔性超疏水织物。这种织物可弯曲且能拉伸。由于涂层过程中的超音速冲击，沉积的材料能很好地附着在织物表面，保持了耐用的力学性能。弹性材料也可与刚性材料共同在可拉伸结构基底表面构筑疏水层。Ni等[17]以棉织物为基底，并在其表面先后进行了聚多巴胺/还原氧化石墨烯溶液浸涂、铜纳米颗粒原位生长、硬脂酸改性实验，制备了导电可拉伸超疏水棉织物。因其特殊的织物结构，在磨损、拉伸和弯曲测试中，超疏水棉织物均表现出优异的力学稳定性和超疏水性。

1.3.2 设计具有可拉伸结构的弹性材料

将弹性材料设计为可拉伸结构可进一步增强弹性材料的拉伸性能，还能用于材料局部拉伸性能的调控。若可拉伸结构为微观结构，还可简化构筑微观粗糙结构工艺。Zhang等[31]以火焰诱导热解方式在聚二甲基硅氧烷泡沫软骨架表面生成了特殊波纹状微纳粗糙结构，制备了超疏水表面。在60%应变压缩、100%应变拉伸、90°弯曲和各类恶劣环境条件(包括酸/盐/碱、高/低温、紫外线、循环磨损)测试后，该超疏水表面仍显示出稳定的超疏水性能。这种特殊波纹状微纳粗糙结构能随基材拉伸而拉伸，是该超疏水表面在拉伸循环下仍然保持稳定的疏水性能的重要原因。Lee等[32]以聚苯乙烯为模板，在聚二甲基硅氧烷基底表面压印了多种不同尺度纳米褶皱，随后氟化获得了超疏水表面。对这些不同尺度纳米褶皱的超疏水表面进行液滴冲击测试和拉伸测试，发现多尺度、层次化的褶皱部分能在拉伸时保留它们的结构层次，有利于维持拉伸时的疏水性，减少液滴反弹。

同时进行材料选取与结构设计，弹性材料与可拉伸结构结合制备可拉伸超疏水材料能有效规避弹性材料选材范围小与可拉伸结构拉伸效果差的缺点，充分发挥弹性材料与可拉伸结构的优势。该方法也因而成为现在的研究热点，但该方法既要选择弹性材料，又要构筑可拉伸结构，工艺复杂，操作繁琐，成本较高，工业化尚有距离。

2 耐久措施

对可拉伸超疏水材料而言，其耐久性弱的原因在于多次拉伸或维持拉伸状态所引发的材料结构损伤及超疏水性减弱。因此，改善可拉伸超疏水材料的耐久性关键在于增强可拉伸超疏水材料的力学性能和提升可拉伸超疏水材料的超疏水稳定性。

2.1 增强材料力学性能

2.1.1 有机黏结剂的添加

在材料间添加黏结剂可以提升材料间的结合力，使材料更好地满足拉伸所需的力学性能要求。有机黏结剂用于提升疏水层材料间附着力时不应过量，否则可能会填补粗糙结构导致材料疏水性下降。Lin等[34]以热塑性聚氨酯为基底，构筑了由酸改性碳纳米管、银纳米线、聚二甲基硅氧烷组成的疏水层，制备了可拉伸的穿戴式应变传感器。其中，聚二甲基硅氧烷既起到了低表面能改性的作用，又充当了黏结剂，提升了材料的力学性能。有机黏结剂也可用于改善基底与疏水层间的附着力。Liu等[55]受海洋贻贝生物黏附性的启发，设计了由聚氨酯海绵基底、聚多巴胺(polydopamine,PDA)黏结层和Ag纳米颗粒疏水层组成的“三明治状”超疏水材料。PDA黏结层与海绵骨架及Ag纳米颗粒之间具有强附着力，6000次循环压缩过程及2000次循环拉伸过程中，材料超疏水性保持良好。

2.1.2 一体化构筑

为提高疏水层与基底之间的界面附着力，制备力学性能良好的超疏水表面，往往需要进行复杂而耗时的处理[29]。若直接在基底表面构筑疏水层，则无须考虑材料间的结合方式及结合力的大小，工艺简单、力学性能优异。一体化构筑一般要求基底具有本征弹性，疏水层构筑方法包括激光刻蚀[30]、压印[32]等。Yang等[30]采用飞秒激光刻蚀硅酮弹性体，制备了可承受高达400%应变的柔性超疏水表面。该超疏水表面具有高度可拉伸性、可调黏附性、坚固性和非氟化等优点。Harada等[56]通过激光处理弹性体硅橡胶，获得了可拉伸超疏水表面。该超疏水表面可进行多次弯曲和双向拉伸，最高可达135%应变。

2.1.3 赋予材料自修复性能

拉伸时材料结构的损伤是可拉伸超疏水材料疏水性下降的主要原因之一，赋予可拉伸超疏水材料自修复性能，间接提升其抗拉伸损伤能力，对其耐久性有重要作用。Hu等[35]在橡胶基体上喷涂炭黑/聚丁二烯弹性体复合材料后热固化，制备了高度可拉伸的超疏水表面。在高达1000%的大拉伸应变下，复合涂层可保持超疏水性能(CA≈170°,SA<4°)，并能承受1000次拉伸释放循环而不丧失超疏水性能。在简单拉伸处理下，损伤的涂层可以恢复其超疏水性。但这类自修复需要特殊处理，应用范围有限。Shan等[57]利用咪唑-锌配位键的交联合成了一种新型硅弹性体，并将聚苯乙烯和二氧化硅颗粒依次喷涂在弹性体表面，制备了超疏水表面。在室温条件下，该超疏水表面可快速自修复。这种常规环境下自发快速的自修复是未来发展的主流。

2.2 提升材料的超疏水稳定性

2.2.1 采用预拉伸基底

先预拉伸基底再构筑粗糙结构可以确保拉伸状态下材料表面的粗糙度，提高材料的超疏水稳定性。Su等[25]采用喷涂法在预拉伸天然橡胶基底上制备了由1-十八硫醇修饰的银纳米颗粒、聚苯乙烯-b-聚(乙烯-共丁烯)-b-聚苯乙烯组成的高度可拉伸导电超疏水涂层。该涂层在高温、强酸/强碱以及液滴冲击、揉捏、扭转和反复拉伸-松弛等处理下均表现出优异的超疏水性。预拉伸基底不仅适用于弹性基底，还可适用于可拉伸结构基底。Kim等[58]分别在松弛或拉伸状态下对针织织物进行等离子蚀刻处理。结果表明：在松弛状态下经过等离子处理的织物的超疏水性在双轴拉伸时降低，在延伸状态下经过等离子处理的织物在双轴拉伸下可以保持超疏水性。这证明了基底预拉伸处理有利于拉伸状态时超疏水性的维持。

2.2.2 增大疏水层杨氏模量

当拉伸应力相同时，材料的杨氏模量越大，其拉伸形变就越小。因此可以构筑杨氏模量较大的疏水层，减少拉伸时粗糙度的变化，改善材料的超疏水稳定性。Zhang等[59]将中空的碳纳米纤维装饰在聚氨酯纳米纤维上，并用聚二甲基硅氧烷改性，制备了可拉伸的超疏水/超亲油膜。碳纳米纤维和聚二甲基硅氧烷极大地提高了薄膜的拉伸强度和杨氏模量。在30次油水分离实验中，分离通量和分离效率保持稳定。Lin等[60]在弹性聚氨酯纳米纤维表面依次装饰酸改性碳纳米管、银纳米粒子和聚二甲基硅氧烷，制备了导电的可拉伸超疏水材料。碳纳米管、银纳米粒子和聚二甲基硅氧烷的引入显著提高了纳米纤维膜的杨氏模量与拉伸强度，同时保持了纳米纤维膜的弹性。在70%～100%的应变下，纳米纤维膜的接触角近乎稳定，且在50%应变下拉伸100次，接触角只降低3°。

3 应用研究

可拉伸超疏水材料具有良好的力学性能和抗浸润性能，可用于许多领域，如柔性传感器[33-34]、新兴电子设备[61-62]、医疗防护[63-66]、液相混合物纯化[21-22,46]、微液滴控制[23-24]等。表1列出了不同应用场景可拉伸超疏水材料的特性[19-21,23-24,46,61,63,65]。不难看出，用于柔性传感器的可拉伸超疏水材料具有良好的力学性能，可多次拉伸循环且拉伸后依然具有超疏水性；用于新兴电子设备及液相混合物纯化的可拉伸超疏水材料性能较为平衡；可拉伸超疏水材料用于医疗防护性能的要求并不高；而用于微液滴控制的可拉伸超疏水材料则表现出较宽的拉伸应变范围。

表1 应用于各场景可拉伸超疏水材料的特性Table 1 Characteristics of stretchable superhydrophobic materials used in various scenes

3.1 柔性传感器

可拉伸超疏水材料既可满足柔性传感器力学性能的要求，还能创造干燥的传感环境，用于特殊环境下的传感[17-18]。可拉伸超疏水材料用于柔性传感器主要有两种方式：(1)辅助传感，隔离外部水汽以提供干燥传感环境或收集水性液体用于分析。Zhang等[33]以疏水硅纳米颗粒修饰的粗糙苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物制成的高柔性可拉伸超疏水基板，并与可拉伸超亲水比色试纸复合，制备了汗液传感贴片。因比色试纸与基板浸润性差别较大，汗液被高效收集。通过智能手机分析传感贴片的图像，可以确定汗液的pH值、钙离子和氯离子浓度，了解生物健康状况。(2)直接用作传感设备，进行信息的响应传递。Jia等[19]在室温硫化硅橡胶中均匀封装多壁碳纳米管，经过粗糙化处理获得了可拉伸导电的超疏水材料。该超疏水材料具有良好的可拉伸性(50%应变下超过10000次拉伸循环)，并具有高灵敏度、宽传感范围(高达447%应变)和强耐久性(耐力学、化学、热和紫外线)。材料可导电且电阻随拉伸应变而变化，通过测定电阻可以了解材料状态。使用该可拉伸超疏水材料制备可穿戴传感器，可以实时精确地监测手腕、手指和关节等部位的运动状态。直接传感的可拉伸超疏水传感器可以实现高精度、高准度的及时测量，是未来发展的潮流。

3.2 新兴电子设备

随着科技的发展，各类新兴电子设备应运而生，如智能机器人[61-62]、新型供能电源[63]及可穿戴电子器件[67]等。这些新兴电子设备应用过程中易遭遇重复的拉伸，传统的刚性密封防水策略难以应用。耐久可拉伸疏水材料具备良好的力学性能，在拉伸条件下也能隔绝外部水汽，适合应用。Jia等[15]在织物表面原位生长银纳米颗粒并用聚二甲基硅氧烷固化修饰，制备了高拉伸超疏水导电织物。该织物热响应速度快，加热效率高，还具有较强拉伸性能(5000次循环)且拉伸后电热性能稳定(功率仅微弱降低)，因此可用作可穿戴加热器。Wang等[63]基于模板蚀刻技术和多层化学沉积方法，开发了一种由三维多孔柔性层和防水柔性电极组成的具有耐湿与可拉伸的纺织品基摩擦纳米发电机。由于所制备的柔性层和电极同时具有优异的超疏水性和拉伸性能，组装后的摩擦纳米发电机也具有极高的电输出性能和优异的耐湿性，可用于潮湿环境(如汗液)中的供电。可拉伸超疏水材料现阶段已可用于高湿环境下的新兴电子设备防水，但其耐久性还较为薄弱，长期使用较为困难。

3.3 医疗防护

可拉伸超疏水材料表面的粗糙结构能够捕捉大量空气，防止有机营养物质和水的吸附，起到一定的抗菌效果[30,64,66]。利用其拉伸特性，还可无缝贴合皮肤表层，隔离伤口与外部环境。Li等[65]利用紫外光聚合反应制取了表面粗糙、内部多孔的柔性超疏水复合膜。该超疏水复合膜具有良好的柔韧性，在经受1000次拉伸松弛循环后仍保持超疏水性。因使用的材料对人体无害，且内部具有透气多孔结构，该超疏水复合膜可用作医用敷料，防止二次感染。Li等[66]基于碳纳米纤维(carbon nanofiber,CNF)制备了多种可拉伸的超疏水CNF纱布，并在其中加入了快速凝血成分。CNF纱布具有超疏水性和抗菌性，可以防止失血，减少细菌附着。另外，相比传统纱布，CNF纱布的剥离力小，剥离过程简单。因此，CNF纱布比传统纱布具有更大的优势。目前，可拉伸超疏水材料在医疗防护领域具有较好的应用效果，但制备成本过高等问题仍阻碍其实际应用的拓展。

3.4 液相混合物纯化

普通超疏水材料可用于简单的油水分离，可拉伸超疏水膜材料具有可调浸润性，可以分离纯化更多的液相混合物，具有更好的分离效率，还可通过调控拉伸程度改变分离通量[22]。可拉伸超疏水薄膜应用于液体提纯或分离时应注意以下方面：(1)薄膜应具有较高的化学稳定性，分离更多种类的液体；(2)薄膜的表面组成应均匀，防止分离时因液体接触位置不同造成误差。Hong等[21]结合静电纺丝与喷涂工艺制备了力学性能良好的可拉伸超疏水膜。该可拉伸超疏水膜可用于直接接触式的膜蒸馏，从模拟海水中获取淡水，还可通过机械应变的方式调节孔径、改变渗透通量。Huo等[46]将二氧化钛纳米粒子超声锚固在静电纺丝制备的热塑性聚氨酯纳米纤维表面，随后用聚二甲基硅氧烷表面改性，制备了具有多级结构的可拉伸超疏水复合材料。该超疏水/超亲油纳米纤维复合材料不仅能将油与水分离，还能将油与盐、酸、碱性溶液分离。该纤维膜还具有良好的耐久性，分离通量和效率稳定。一次纯化型的可拉伸超疏水薄膜是未来发展的热点，这种薄膜多为多层超疏水材料复合制备而成。每层薄膜都起到一定分离纯化的作用，经过多次纯化后混合液相被分离成几种不同的液体[21]。

3.5 微液滴操控

微液滴操控技术是近年来发展起来的一种全新的微小液体操纵技术，在生物医疗、分析化学以及微流控等领域具有重要的应用前景[23-24]。Wang等[23]采用激光刻蚀技术在弹性体上一步生成了可承受应变高达400%的柔性超疏水表面。通过简单的拉伸可以快速、可逆地调节表面水滴形貌，在微流体、生物医学和液体驱避皮肤等领域具有潜在的应用前景。Wang等[24]以乙烯-醋酸乙烯酯为基材，制备了具有良好拉伸性能的超疏水薄膜。通过拉伸调节薄膜表面附着力可以起到新型“液滴镊子”的作用，进行水和油滴的无损转移。为了尽可能操控更多种类的液体和获取更多形状的液滴，用于微液滴操控的可拉伸超疏水材料应具有较好的化学稳定性和较为明显的可调浸润性。

4 结束语

目前，可拉伸超疏水材料的研究报道还较少，拉伸性能一般、耐久性差，主要表现在以下方面：(1)材料力学性能不足，现有超疏水材料多是复合不同材料制备的，材料间结合力有限；多次拉伸易引发材料的脱落、开裂[18-19]；(2)材料拉伸时超疏水性变弱，拉伸时材料表面粗糙结构发生形变，粗糙度下降，疏水性减弱[67]。提升可拉伸超疏水材料的力学性能，改善其超疏水稳定性势在必行。研究的重点应聚焦于以下方面：(1)拓展新的耐久可拉伸结构体系；(2)完善耐久可拉伸超疏水材料制备的理论，为材料探索提供指导；(3)优化制备原料和工艺，降低制备成本；(4)将一些新的材料和工艺如高弹性聚合物、微观可拉伸粗糙结构及微纳加工技术引入本领域。

耐久可拉伸超疏水材料未来应向轻薄、柔性、绿色环保、智能化和精细化的方向发展。具体体现为：(1)轻薄：未来的耐久可拉伸超疏水材料将向二维薄膜式发展，制备的材料越来越轻薄，可均匀附于多种物件表面且对物件原有性能的影响极小；(2)柔性：不仅拉伸性能良好，且还可经受折叠、弯曲、扭曲机械形变且形变后仍保持疏水性；(3)绿色环保：制备原料、制备过程绿色化，产品人体安全性、环境友好性大幅度提升；(4)智能化：操纵材料的拉伸过程越来越简单、快速，可通过加入磁性材料或结合一些机械结构来实现拉伸应变操纵；(5)精细化：被拉伸时响应传递的信息越来越精细、准确；可设计不均匀可拉伸结构来侧重于局部信息，也可加入功能性材料(如导电材料、磁性材料等)，并实时监测材料对应的性能，快速、准确地了解材料状态。