超疏液表面的核心難題來自兩個根本的物理現(xiàn)象：其一是高表面張力液體（如水）與低表面張力液體（如油、有機溶劑）在固體表面的不同潤濕模式；其二是液體粘附性與界面能之間的復雜耦合。傳統(tǒng)超疏水表面得益于水的高表面張力，因此只需依靠微納雙尺度粗糙度與低表面能涂層即可實現(xiàn)大于一百五十度的接觸角。然而當液體更低表面張力時，它們往往具有更強的鋪展與滲透能力，會更容易侵入表面微結(jié)構(gòu)內(nèi)部，破壞空氣層，從而摧毀所謂的 Cassie 狀態(tài)。這意味著要實現(xiàn)對有機溶劑、油以及復雜混合液體的抗?jié)櫇?，材料必須同時具備更復雜的結(jié)構(gòu)層級、更高的固體抗侵潤能力以及更低的固體表面能。這也是為什么傳統(tǒng)研究普遍依賴含氟表面，因為含氟官能團的固體表面能幾乎是自然界最低的一類。

   現(xiàn)有的無氟超疏液材料體系進行了系統(tǒng)梳理，內(nèi)容涵蓋硅基材料、碳基材料、有機聚合物、無機氧化物以及復合材料等多個類別。硅烷體系由于其可調(diào)節(jié)性和價格優(yōu)勢，是目前最成熟的一類無氟化候選者。其通過交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)合微結(jié)構(gòu)粗化處理能構(gòu)建較為穩(wěn)定的超疏液界面。此外，碳材料例如類石墨烯結(jié)構(gòu)、炭黑復合表面、碳納米管陣列等，也因其固有的疏油特征與穩(wěn)定性成為重要方向。

      有機聚合物方面，文章重點介紹了疏油性能優(yōu)異的長鏈烴類、聚硅氧烷、聚烯烴以及具有可控剛性與柔性片段的功能聚合物，它們在通過等離子處理、微模塑或激光刻蝕后能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的表面微結(jié)構(gòu)。無機類材料例如氧化鋁、氧化硅、氧化鋅，若與層級結(jié)構(gòu)相結(jié)合，也能在高溫、強腐蝕場合保持穩(wěn)定的超疏液行為。

   疏水處理系統(tǒng)氣相沉積無氟化材料的構(gòu)筑必須考慮使用過程中的力學耐久性、化學穩(wěn)定性與環(huán)境適應性，因為許多無氟體系不像含氟體系那樣天然具有極低表面能，尤其在高剪切環(huán)境下更易遭到液體侵潤。因此材料必須在整個生命周期內(nèi)保持微結(jié)構(gòu)完好，而這對結(jié)構(gòu)設計提出了更嚴格的要求。

  疏水處理系統(tǒng)應用于納米壓印抗粘層制備、硅片、砷化鎵、陶瓷、不銹鋼、鈮酸鋰、玻璃、防指紋、藍寶石、晶圓、航空陶瓷新材、多孔材料、陶瓷介孔新材料、陶瓷纖維保溫棉、氣凝膠產(chǎn)品、保溫棉卷材等材料。