自然界中的荷葉有強烈的斥水性能，以至于水滴可以在上面自由滾動，相反，一些蘚類植物，如泥炭蘚則具有極強的親水能力致使其能夠直接吸收水分以維持生存。受這些生物材料的啟發(fā)而制備的具有超強斥水性（超疏水）或者超強親水性（超親水）的材料被統(tǒng)稱為超浸潤材料。超浸潤材料在生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，如滴落在雨傘上的雨滴會馬上滑落，雨傘表面即為超疏水材料，而防霧鏡表面一般會涂覆一層超親水材料，使得水蒸汽不能在其表面形成水珠而是形成均勻水膜，從而實現(xiàn)防霧效果。

　　通過外界條件，如紫外光輻照，等離子體處理及調(diào)控溫度等，能夠?qū)崿F(xiàn)超疏水與超親水間可逆轉(zhuǎn)化的材料被稱為具有可逆超浸潤性的材料。由于浸潤性的可控，這種“智能開關(guān)”在微流體技術(shù)、自清潔材料、水下油滴定向運輸和收集等許多研究領(lǐng)域具有重要意義，成為當(dāng)今浸潤性領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向之一。但是，由于目前技術(shù)的限制，具有可逆超浸潤性的材料仍然面臨著轉(zhuǎn)化時間較長、轉(zhuǎn)化工藝復(fù)雜等問題，嚴(yán)重制約著此類材料的發(fā)展與應(yīng)用。

　　近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東教授、王榮國教授團隊在石墨烯基超浸潤材料的構(gòu)建及超浸潤性快速可逆轉(zhuǎn)化方面取得新進展。研究成果發(fā)表在《先進功能材料》（AdvancedFunctionalMaterials）上，第一作者為博士生丁國民，指導(dǎo)教師王榮國教授和矯維成教授為共同通訊作者。

　　赫曉東教授、王榮國教授團隊通過皮克林乳液技術(shù)和蒸汽溢出的簡單方法研制出了一種具有超疏水性的石墨烯基材料OCGN。該材料通過等離子處理1s后便能從超疏水狀態(tài)轉(zhuǎn)化為超親水狀態(tài)，顯著縮短了轉(zhuǎn)化時間（文獻可見報道最短轉(zhuǎn)化時間為25s）。另外，具有超親水性的OCGN在水下表現(xiàn)出超疏油性，并且其對水下油滴的黏附性可控，利用此種特性可完成水下油滴的定向運輸。同時，該材料還具備通電發(fā)熱的特性，僅在施加低電壓的條件下，就能在短時間內(nèi)達到高溫狀態(tài)。結(jié)合電熱特性，該團隊首次利用焦耳熱在最短1min時間內(nèi)實現(xiàn)了OCGN表面超疏水性的超快恢復(fù)。這種具有快速可逆轉(zhuǎn)化的超浸潤性材料在超浸潤表面領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　值得一提的是，該課題組在石墨烯基復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)設(shè)計與可控制備及功能性研究方面還取得了多項研究成果。前期已成功制備出了具有高靈敏氣體傳感性的零維石墨烯基復(fù)合材料；研制了一種能夠快速檢測氣體的一維石墨烯基復(fù)合材料；設(shè)計并制備了一種對水滴具有高黏附力和自我感知能力的三維石墨烯基閉孔微球分級材料及石墨烯定向排列增強的微結(jié)構(gòu)有序復(fù)合材料。