哈佛大学威斯生物工程研究所和哈佛工程与应用科学学院(SEAS)的一个团队在7月31日的《美国科学与科学杂志》在线版上报道，一种新的透明生物激发涂层使普通玻璃变得坚韧，自洁，而且非常光滑自然通讯．

首席研究员Joanna Aizenberg博士说，这种新涂层可用于制造耐用、耐刮擦的眼镜镜片、自清洁窗户、改进的太阳能电池板和新的医疗诊断设备，她是Wyss研究所的核心教员，SEAS材料科学的Amy Smith Berylson教授，以及化学和化学生物学教授。

这种新涂层是基于Aizenberg和她的团队首创的一项屡获殊荣的技术——光滑的液体注入多孔表面(slip)——已知的最光滑的合成表面。新的涂层同样光滑，但更耐用，完全透明。总之，这些进步解决了长期以来在创造具有商业价值的材料方面面临的挑战，这些材料几乎可以排斥所有物质。

slip的灵感来自于肉食性猪笼草的巧妙策略，这种植物会把昆虫引诱到叶子的超光滑表面上，在那里它们会滑向毁灭。slip的薄层液体润滑剂可以让液体轻松地在表面流动，就像溜冰场里的薄层水帮助滑冰运动员滑行一样。与早期的拒水材料不同，slip能拒油和蜂蜜等粘性液体，还能抵抗结冰和细菌生物膜。

Aizenberg和她的同事们试图开发一种能够实现这一目标的涂层，但进一步扩展了这些功能。Aizenberg说，新的slip设计超越了现有的涂层，现有的涂层可以非常坚固，但不光滑或透明，或者透明，但机械稳定性或排斥性不够。

SEAS应用物理学博士后、首席作者尼古拉斯·沃格尔(Nicolas Vogel)说:“这种类似于slips的涂层在机械上是稳定的，作为光滑表面具有持久的性能，因为它由坚固的蜂窝状结构组成，可以将润滑剂保存在微小的容器状凹坑中。”

为了制造这种涂层，研究人员将聚苯乙烯(聚苯乙烯泡沫塑料的主要成分)的微小球形颗粒聚集在一个平面玻璃表面上，就像一堆乒乓球一样。他们把液体玻璃倒在球上，直到球一半以上埋在玻璃里。在玻璃凝固后，他们烧掉了珠子，留下了一个类似蜂巢的陨石坑网络。然后，他们在蜂巢上涂上与slip相同的液体润滑剂。

在玻璃载玻片上放置类似slip的涂层可提供无与伦比的机械坚固性。用这种方法处理的玻片在经过各种可能划伤和破坏普通玻璃表面和其他流行的防液材料的处理后，能够经受住损伤，保持光滑，包括触摸、撕下一块胶带和用纸巾擦拭。

带有slip涂层的玻璃载玻片也能像slip一样排斥各种液体，包括水、辛烷值、葡萄酒、橄榄油和番茄酱。而且，就像slip一样，这种涂层将冰对玻璃载玻片的附着力降低了99%。保持材料的无霜性很重要，因为附着的冰会损坏电线，降低冷却系统的能源效率，延误飞机，导致建筑物倒塌。

通过调整蜂窝细胞的宽度，使其直径比可见光波长小得多，研究人员使涂层完全透明。

研究人员还能够将类似slip的涂层应用到载玻片上，以一种将液体限制在特定区域的模式-这种能力对于各种芯片实验室应用和医学诊断非常重要。

Aizenberg说:“我们为自己设定了一个具有挑战性的目标:设计一种与滑移膜一样好的多功能涂层，但更容易涂抹，透明，更坚固——这就是我们做到的。”

该团队现在正在打磨其方法，以更好地涂覆弯曲的玻璃碎片以及透明塑料(如有机玻璃)，并使该方法适应苛刻的制造条件。

Wyss研究所创始主任Don Ingber博士说:“Joanna的新型slip涂层揭示了在开发新技术时遵循自然的领导的力量。”2022世界杯八强水位分析“我们对这种创新涂层的应用范围感到兴奋。”Ingber还是哈佛医学院和波士顿儿童医院的Judah Folkman血管生物学教授，以及哈佛海洋生物工程教授。

能源高级研究计划局(ARPA-E)、空军科学研究办公室和威斯研究所资助了这项工作。尼古拉斯·沃格尔获得了利奥波迪纳奖学金项目的资助。除了Vogel和Aizenberg，研究团队还包括:Rebecca a . Belisle, Wyss的前研究助理，现在是斯坦福大学材料科学与工程专业的研究生;Benjamin Hatton，博士，曾是Wyss研究所的技术发展研究员和SEAS的研究任命人员，现为多伦多大学材料科学与工程助理教授;黄德成(Tak-Sing Wong)博士，他曾是威斯研究所的博士后研究员，现在是宾夕法尼亚州立大学机械与核工程助理教授。