透明超疏水涂层：兼具自清洁、抗菌与基底兼容性的多功能材料创新

本研究通过水基聚氨酯(WPU)与氟硅烷改性二氧化硅(F-SiO2)纳米颗粒复合，开发出光透过率仅比裸玻璃低1.2%、水接触角(WCA)达155.9°的透明超疏水涂层。该材料在6小时内对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抗菌率达100%，12小时后仍保持98%以上，其微纳结构设计巧妙平衡了超疏水性（Cassie-Baxter状态）与光学性能的矛盾，为光伏板、水下视窗等需兼顾透光与自清洁的场景提供革命性解决方案。

　　

Highlight
这项研究通过水基聚氨酯(WPU)与氟硅烷改性二氧化硅(F-SiO₂)纳米颗粒的协同作用，成功制备出具有"矛与盾"特性的透明超疏水涂层——既能像荷叶般强力拒水（WCA=155.9°），又能保持媲美玻璃的透光性能（透光损失仅1.2%）。

Materials and reagents
实验采用15纳米级二氧化硅(SiO₂)纳米颗粒，经十七氟癸基三甲氧基硅烷(TMHFDS)修饰获得低表面能F-SiO₂，配合50wt% WPU水溶液构建涂层体系。

Wettability and transparency
如图2所示，改性后的F-SiO₂颗粒使水滴呈现完美球状（Cassie-Baxter状态），而原始SiO₂则被完全润湿。XPS分析证实氟元素成功接枝，FT-IR显示Si-O-Si特征峰增强，这些"分子级盔甲"使涂层同时具备超疏水性和92%以上的可见光透过率。

Conclusions
该F-SiO₂/WPU涂层像"智能防护盾"般抵御酸碱液滴冲击，其微纳结构设计既满足超疏水需要的粗糙度，又避免光散射陷阱，在医疗设备、海洋观测等领域展现巨大潜力。12小时抗菌测试后仍保持98%以上的杀菌效率，堪称"会自我消毒的透明铠甲"。