润湿(Wetting)泛指在材料的表面界面,固相-气相界面转变为固相-液相界面的现象。由此衍生出来的固体表面的润湿性能指代某种液体在这类材料表面铺展的倾向或能力1。润湿性作为固体材料表面最为重要的性质之一,具有不同润湿能力的表面材料在国民日常生产生活中扮演着越来越重要的角色。自然界中,最为出名的特殊润湿性材料便是荷叶2 (Lotusleaf),其表面的超疏水性能使其具有优异的抗水性、自清洁能力以及阻挡环境中的有害微生物粘附感染风险的本领。大自然的鬼斧神工在构筑荷叶这种精细结构的过程中表现的淋漓尽致。因此,如何设计并制备出具有特殊润湿性能的表面材料成为相关领域的热门3-8。光聚合作为一种方便快捷,环境友好的聚合手段,经过众多科研工作者们的共同努力与探索,已广泛地应用于各行各业9-12,在诸如涂料、功能树脂、牙科材料等传统领域贡献巨大力量的同时,在其他领域也开始发挥更为重要的作用。结合自身的反应特性,以光聚合为聚合手段,对固体材料表面进行功能化改性,使其具有特殊的润湿性能这一模式具有反应条件高度可控,利用光线直线传播的特点,更是能够制备出具有多种特异微观形貌的图案化材料,最大化地挖掘和发挥材料自身的特性,表现出新颖的应用价值。通过查阅前人研究成果,我们意识到粗糙的形貌是制备超疏水性能材料的关键,在本文的第一部分中,我们通过对纳米无机颗粒的改性,使其表面具有能够参与反应的丙烯酸酯类双键,通过探索合适的反应条件,我们成功地制备出了具有微纳多孔粗糙结构的二氧化硅表面超疏水材料。通过对其应用的探索,发现此类超疏水材料具备优异抗水性能的同时,对真菌也具备有效抗粘附生长、繁殖的能力。第二,在制备无机粒子超疏水涂层的过程中,由于改性纳米颗粒自身大小和结构的限制,制备出来的超疏水涂层稳定性不佳,这对进一步扩大材料的使用范围产生了制约。因此,我们在聚合体系中引入表面能极低的含氟单体,同时保留双键化改性的二氧化硅颗粒作为增加聚合物膜表面粗糙度的关键成分,成功制备出了表面理化性质稳定,接触角大于150°的超疏水表面材料。我们发现,制备出来的材料具有优良的抗细胞粘附生长的能力,这对我们加下来制备图案化的材料使细胞选择性粘附生长的行为奠定了实验基础。第三,利用不同规格的光掩膜,聚合配方中有溶剂存在的条件下,我们制备出了具有表面粗糙结构的含氟图案化聚合物材料。通过前人研究基础以及合理地假设,这种图案化的材料表面具有不同的润湿性差异,进一步将这种图案化的材料进行细胞培养实验,发现小鼠胚胎成纤维细胞在这种图案化的材料表面具有高度选择性贴壁生长行为。这种特异性的生长方式对微生物芯片、细胞生长行为研究等领域提供了一种简便的制备方法和设计思路,具有较为重要的实际应用价值。最后我们通过光聚合共聚接枝技术,在玻璃基材表面“一步法”制备出了具有功能性杀菌的表面材料。当室温时细菌接触到材料表面,被原位生成的银纳米颗粒杀灭,随后,当环境温度低于其最低临界温度(LCST)时,由于表面亲疏水性的转变和分子链结构的变化,细菌从我们所制备的材料表面脱落,表明我们的材料具备环境响应的特性,是一种优良的“智能”杀菌材料。