表面微结构对浸润性有着重要的影响，因而备受人们的关注。例如，荷叶表面的微米和纳米结构导致了优异的超疏水性质和自清洁效应。阵列碳纳米管和聚合物纤维的纳米阵列结构薄膜均产生了接触角大于170^o的超疏水性能。但是，各向异性，特别是立体各向异性的微结构对浸润性的影响还未见报道。

化学所有机固体院重点实验室功能界面材料研究组将平板印刷术（Photolithography）和等离子体刻蚀技术（ICP）相结合，制备了具有特殊几何形貌的硅基底，并用化学气相沉积（CVD）方法在其上沉积了具有立体各向异性微结构阵列碳纳米管薄膜。并对薄膜的浸润性进行了研究。研究表明，在不改变薄膜表面的化学组成的情况下，仅仅改变结构参数，薄膜能从超亲水变化到超疏水，这是用传统的Wenzel或Cassie方程无法解释的。这种现象是由于横向和纵向碳纳米管阵列结构的共存，也就是立体各向异性微结构的存在所引起的。纵向的碳纳米管阵列提供了疏水的贡献，而横向的碳纳米管阵列提供了亲水性的贡献，并有利于水滴的铺展。横向和纵向碳纳米管阵列的组合方式的改变导致了薄膜特殊的浸润性质。本工作不仅对浸润性的理论研究开辟了新的方向，并且对诸如微流体器件等诸多工业应用领域有着重要的意义。本研究工作得到审稿人的高度评价，已于近日在国际权威的化学期刊J. Am. Chem. Soc.（125, 2003, 14996-14997）发表。

立体各向异性的阵列碳纳米管薄膜

（有机固体院重点实验室供稿）