Las superficies superhidrofóbicas se utilizan ampliamente en muchos entornos industriales, que consisten principalmente en protuberancias sólidas rugosas que atrapan el aire para minimizar el área de líquido / sólido. La estabilidad del estado superhidrofóbico favorece un espaciado relativamente pequeño entre protuberancias. Sin embargo, esto a su vez aumenta la fuerza de adherencia lateral que retarda la movilidad de las gotas. Por lo tanto, la optimización simultánea de la estabilidad del estado de Cassie y la minimización de la fuerza de adhesión lateral sigue siendo un gran desafío para los SHPOS de alto rendimiento.

En naturaleza, Las hojas de Salvinia muestran un estado de Cassie duradero bajo el agua, debido a los tricomas hidrófobos similares a batidores de huevos con alfileres hidrófilos en la parte superior. El límite de hidrófilo a hidrófobo fija la línea de contacto agua / aire en la dirección vertical. Sin embargo, el efecto de fijación también disminuye la movilidad de la línea de contacto en la dirección horizontal. En otra línea de investigación, superficies porosas resbaladizas con infusión de líquido (SLIPS) inspiradas en las plantas de jarra Nepenthes, han demostrado ser sustratos prometedores donde se requiere una fuerza de adhesión lateral baja para gotas de cualquier líquido. Una gota sobre una superficie resbaladiza con infusión de líquido, sin embargo, muestra un ángulo de contacto más pequeño y una velocidad de desprendimiento en comparación con el SHPOS. Por lo tanto, para obtener una estructura con estabilidad del estado de Cassie y minimización de la fuerza de adherencia lateral, necesitamos combinar SHPOS y SLIPS. Sin embargo, La introducción de un colchón de aire estable entre protuberancias con superficie resbaladiza es un desafío debido a la baja tensión superficial del lubricante.

En respuesta a este desafío, recientemente, inspirado en la hoja de Salvinia con línea estable de contacto agua / aire y plantas de jarra Nepenthes con línea móvil de contacto agua / aire, El equipo de investigación en ciencia de superficies de materiales dirigido por el profesor Xu Deng de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China (UESTC) cooperó con el profesor Periklis Papadopoulos (Universidad de Ioannina) propuso una superficie resbaladiza similar a Salvinia (SSS). El SSS consta de una capa de polidimetilsiloxano reticulado (PDMS) con infusión de lubricante en la parte superior de los pilares con paredes laterales hidrófobas. El lubricante crea una barrera energética adicional, contra el empalamiento cuasiestático y dinámico. Es más, la capa de aceite en la parte superior de la estructura también funciona como lubricante, lo que reduce la adherencia y mejora significativamente la movilidad de las gotas. Por lo tanto, las gotas en el SSS muestran el estado resbaladizo estable de Cassie, evitando el fuerte efecto de fijación en los tonos hidrófilos de la planta de Salvinia. Comparado con una superficie de control con la misma estructura sin lubricante, el SSS presenta una mayor estabilidad frente a la presión y el impacto, la movilidad lateral mejorada de las gotas de agua así como la resistencia hidrodinámica reducida. Debido a su fácil fabricación y rendimiento mejorado, el SSS será útil en el transporte de fluidos viscosos, Tuberías y dispositivos microfluídicos.