我们从具有特殊表面性能的生物体出发，选择几种典型的生物体表面进行重点研究，揭示了生物表面特殊浸润性的机理：通过对荷叶表面微观结构的研究，其表面的微米/纳米结构与表面植物蜡的协同作用是引起自清洁性的关键；对水稻叶片表面微观结构的观察，说明表面微观结构的定向排列影响水滴的运动趋势；揭示水黾的稳定水上运动特性源于它腿部特殊的微/纳米结构和油脂的协同效应。

受到以上研究结果的启发，仿生制备具有纳米和微米结构的一维纳米材料，实现一维纳米材料的构筑，研究其超疏水和超双疏的仿生性质；并成功制备了可控超疏水/超亲水可逆“开关”，即利用热响应性高分子和阵列氧化锌纳米结构分别实现了温度和紫外光控制下超亲水和超疏水之间的可逆转换。

特殊浸润性材料的应用研究：利用模板挤压法成功地将高分子材料，尤其是亲水性的高分子，制备成超疏水性纳米阵列薄膜；制备纳米结构碳膜，在全pH值范围内具有超疏水性质；以管状多孔氧化铝为模板，实现大规模制备仿蝉翼的柱状超疏水高分子阵列薄膜；仿生制备聚合物超疏水类荷叶结构；将超疏水与超亲油这两个特殊的浸润性质相结合，制备了超亲油和超疏水兼具的网膜，实现了油水的分离。

致谢：本工作得到国家自然科学基金（20125102，90306011）资助。

参考文献：

1.         Bioinspired Surfaces with Special Wettability, T. Sun, L. Feng, X. Gao, L. Jiang, 

   Acc. Chem. Res. 2005,38,644.

2.         Super-hydrophobic Surfaces: From Natural to Artificial, L. Feng, S. Li, Y. Li, H. Li, L. Zhang, J. Zhai, Y. Song, B. Liu, L. Jiang, D. Zhu,

   Adv. Mater. 2002, 14(24), 1857.

3.         Design and Creation of Super-Wetting/Dewetting Surfaces,X. Feng, L. Jiang,

   Adv. Mater. 2006, Review Article, in press.

报告人简介

江雷，男，1965年3月生, 籍贯：江苏省镇江市。1987年毕业于吉林大学物理系固体物理专业，1990年在该校化学系物理化学专业获硕士学位。1992年－1994年作为中日联合培养的博士生在日本东京大学留学，回国获博士学位。1994年－1996年在日本东京大学做博士后。1996年－1999年在日本神奈川科学院任“光机能变换材料计划”、“光电控制界面结构相变研究组” 组长。留日期间曾获得日本文部省青年特别奖励基金。1999年4月入选中国科学院“百人计划”回国工作。现任中国科学院化学研究所研究员，吉林大学客座教授，博士生导师，分子科学中心学术委员会副主任，中科院纳米科学中心副主任，北京市人民政府专家顾问团顾问，国家科技部863计划纳米科技专项总体专家组组长。江雷研究员曾获得日本文部省青年特别奖励基金。获2000年度中国化学会青年化学奖。获2000年度中国科学院十大杰出青年，2001年国家自然科学基金委员会杰出青年基金资助，2002年中科院百人计划终评优秀奖,2003年中科院优秀博士生导师奖，2003年中国化学会-巴斯夫“青年知识创新奖”，2003年中国青年科技奖。

通过总结有关光电控制界面材料的制备与理化性质的研究成果，在世界上首次提出“二元协同纳米界面材料”的新概念。最近，又在超双疏及超双亲纳米界面材料的基础理论研究方面取得重要成果。主持或参加国家“973”，“863”及“十五攻关”项目。在国内外学术刊物上发表论文100余篇，其中发表在化学及材料领域的权威杂志Angew. Chem. 有9篇，美国化学学会志（JACS）5篇，Adv. Mater. 6篇，J. Phys. Chem. B.10篇,应用物理快报（APL）3篇，Sur. Sci.3篇，Langmuir 5篇。已申请国家专利70余项。超双疏技术已应用到高档领带、丝巾（艾利特服装公司）、羊绒制品（鄂尔多斯集团）、西服(杉杉集团)，产品已进入市场。