水珠在具有纳米涂层的表面反弹。（来源：Yao Lu）

每一天，我们都会和不同的表面有无数次的接触，包括柔软的面料以及硬质金属等。这意味着我们不可避免地要花费大量时间来清洗它们。一种具有自清洁功能的材料或许会让我们的生活更容易。

以前关于这种自清洁材料的尝试都集中在开发粗糙和蜡质的表面，这会导致水滴沿着表面滚动，从而带走污垢和灰尘。这些材料已经相对比较成功，但是也有很多限制。例如，它们很容易磨损，也很容易被油脂污染。幸运的是，科学家们开发了一种具有防水功能的自清洁涂层，这种涂层可应用于不管是柔软如棉花或者坚硬如玻璃的表面。

这种涂层由二氧化钛（TiO2）纳米颗粒组成，具有两个尺寸分布，存在于含有特定化学物质的悬浮液中。在使用之前，乙醇需要被蒸发180秒左右。这种涂层可以喷涂、浸渍或涂在一个表面上，并且一般损害后仍保持其性能。

科学家证实，这些材料可表现出极端疏水性，水在表面可形成近球形液滴。事实上，这些表面消除了润湿性，意味着科学家们可以看到水滴在这些表面反弹。当这种涂层应用于柔软材料表面时，这种涂层也具有很好的自清洁特性。科学家通过在沾染人造灰尘的喷涂滤纸上浇水来测试其自清洁性能。测试结果表明，喷涂滤纸上的灰尘能除去，但灰尘仍然在对照滤纸上。这些涂层经过各种损伤后仍然能保持其性能，这些损伤包括手指擦拭、用油污染、刀划、并用砂纸研磨表面。

研究人员也测试了在沾染油污以后，其自愈性能否保持完好。一般情况下，由于材料渗透油污后，其表面张力降低，从而使得材料的防水性降低。在测试中，这种材料经过油污染以后，仍然具有完整的自清洁特性。但是，这还不够。科学家们甚至表明，即便是将这种材料的表面完全浸入油中，其仍然具有自清洁特性。这些涂层的粗糙表面是保持其自清洁功能的关键，然而它们很容易被磨损。为了克服这些限制，科学家使用了一种方法将这种涂层附着在坚硬材料的表面。经研究证明，当把涂层施加到双面胶带上时，它可以承受手指滑动而仍然保留这些自清洁特性。

这些科学研究揭示了一类新的强有力的自清洁涂层，这种涂层可以广泛用于各种柔软、坚硬表面。除了应用于粗糙表面，它们也可以用于润滑轴承和齿轮，使得在润滑油存在的情况下也能保持防水性。