基于植物叶片模板的超疏水铜的制备及性能研究(2)
不管是在人们生活中常见的汽车、飞机还是需要技术含量比较高的航天飞机、火箭，新型材料都是必不可少的，这也就使得各国机构开始加大对于新型材料的研究，而其中，超疏水材料则是其中较为实用的一种，除了疏水性是超疏水材料所具有的一大特点外，超疏水材料还具有自洁作用，也可以起到减小阻力、耐磨损、抗雪、防止起雾和抵抗氧化的作用，因此，在生产生活中有着十分广泛的应用。
现在某些生命体的特点成为人工仿生学模仿的对象，这也就为材料的机构功能一体化带来了新的发展，但是仅通过人工合成的方式想要得到与自然界中天然的复杂生物结构仍然是非常困难的，以目前的科技水平是无法制造出与自然界中的天然生物一样有着极为复杂的结构的材料的，因此，也就需要一些新的方式来复制这些复杂的结
对于超疏水材料的研究过程更是如此，在自然界中存在着很多天然的超疏水材料，而当科学家们发现这些有着理想表面结构的植物后，便开始想方设法将其完美的结构人工制造出来，虽然采用人工方式制造超疏水表面发展的时间并不长，但他的发展速度十分迅猛，在不长的时间内就已经发展出了多种多样的方法，例如模板法、静电纺丝法、相分离与自组装法、溶胶-凝胶法、刻蚀法、水热法、化学沉积与电沉积法、纳米二氧化硅法、腐蚀法等等等等，但是，各种各样的数种方法制造出来的人工表面都不能完全体现出植物表面的疏水性，也就是说这样的方法并不能完全满足现在社会的需求，而且有些方式所需原料太过特殊，制造要求过高，造价昂贵，这也就意着这些方法不能应用于工厂中的大量生产，因此我们就需要更好、更简便的方式来制造有像粽叶、荷叶等那样叶片的超疏水性材料。
既然大自然中已经存在完美的结构，我们也就可以将他们当做模板来更为快捷的制造有超疏水表面的材料，这些有着超疏水表面的叶片，如荷叶、粽叶等都是经过了数万年的进化最终演化而来的，使用这样的生物模板来制造具有生物结构的材料，而无机材料具有稳定、耐高温、硬度高的特点，因此使用无机材料来取代曾经使用的纳米结构材料可以有效拓宽材料的适用范围，减少制造上的难度，为以后大规模生产奠定基础。
1.1 课题研究意义
在研究过程中利用超疏水性植物叶片为模板，通过化学成分的变异及天然结构的遗传，获得具有叶片表面构造的铜超疏水金属。通过测试研究这种材料的疏水性能，来探索模板结构对材料疏水性能的促进作用，揭示分级构造对材料疏水性能的影响等。通过本研究可建立基于生物模板思想的超疏水表面设计思路和体系，拓展生物结构遗态学。
在实验进行的过程中，需要阅读中英文文献，熟悉中外对于本课题的各种研究现状，准备一切原材料，包括制备超疏水材料所需的植物模板、浸渍药品以及其他辅助器具，需要成功制备出有生物结构的超疏水材料并且对这种材料进行接触角测试，在实验过程中不断观察各个阶段所得样品的表面微观结构并对最终成品进行润湿性测试，同时测试其物理性能，在实验结束后，通过观察结果分析模板结构对疏水材料性能的影响规律，思考生物结构是如何促进材料的疏水性能的，在得到高性能的超疏水表面的基础上，思考如何进一步改进，以便得到更加合理、更加完美的结构。
1.2 仿生材料概念
1.2.1 遗态材料
遗态材料[ ]即为遗传生物体形态的材料，其制造方法可以称为遗态转化工艺，即遗传生物体形态的材料制备工艺，本课题研究的基于植物叶片模板的超疏水通的制备即属于遗态转化工艺的研究，生物体的自身矿化作用是这种工艺形成的主要诱因，生物矿化这一在生物体中非常普遍的自然现象实际上指的是在生物体内形成无机矿物质的过程。 这个过程主要分为四个阶段[ ]：