水下油接觸角的測試是評估仿生材料疏油性能的關鍵技術。通過接觸角測量儀，研究人員可以定量分析材料在水環(huán)境中的抗油黏附能力。測試結果通常顯示，高性能仿生材料的水下油接觸角可達160°以上。

例如，一項研究中，通過一步浸漬法將TiO2納米顆粒和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)原位固化到不銹鋼網(wǎng)上制備的超親水/水下超疏油油水分離膜，在水中油的接觸角達160°。測試過程不僅包括靜態(tài)接觸角的測量，還涉及動態(tài)接觸角分析，如滾動角的測定。殼聚糖/聚乙烯醇/SiO2納米顆粒涂層的水下油接觸角達到153.4°，滾動角約為3°，表現(xiàn)出低黏附水下超疏油特性。這種低粘附性意味著油滴在表面上極易滾動離開，是實現(xiàn)自清潔功能的關鍵。

先進的研究還會考察材料在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性，如在強酸、強堿和鹽水溶液中測試其接觸角的變化，以評估材料在復雜實際環(huán)境中的適用性。目前，研究人員已開發(fā)出多種類型的仿生超浸潤材料，主要包括超親水/水下超疏油材料和超疏水/超親油材料兩大類。

超親水/水下超疏油材料模仿了魚鱗的表面特性。這類材料通常由親水組分構成，如聚苯胺、殼聚糖等，并結合微納結構設計。TiO2納米顆粒是常用的微納結構構建單元，通過與聚合物協(xié)同作用，可在不銹鋼網(wǎng)等基底上構建穩(wěn)定的超親水/水下超疏油表面。

超疏水/超親油材料則更多受到荷葉效應的啟發(fā)。這類材料通常通過構筑粗糙表面并結合低表面能物質修飾來實現(xiàn)。例如，通過電沉積法在銅網(wǎng)表面制備銅鍍層，然后經(jīng)硬脂酸修飾制得具有仿生超疏水性能的濾網(wǎng)，其接觸角高達165°。制備這些材料的方法多種多樣，包括電沉積法、化學接枝法、一步浸漬法等。其中，電沉積-化學修飾協(xié)同工藝和化學接枝法能夠實現(xiàn)微納結構的精確調控，從而獲得性能優(yōu)異的油水分離材料。

仿生超浸潤材料在油水分離領域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。海洋溢油事故和工業(yè)含油廢水處理是對這類材料的迫切需求領域。具有超親水/水下超疏油特性的分離膜，如TiO2/PVP-SS膜，油水分離效率大于99.5%，膜通量可達8422.5L/(m2·h)。這種高效率和高通量使得快速處理大量含油廢水成為可能。

材料的長效穩(wěn)定性和循環(huán)使用性是評估其實際應用價值的關鍵指標。研究表明，超疏水/親油復合陶瓷顆粒濾料（OFMSPsC）在經(jīng)過10次循環(huán)使用后，分離效率仍維持在85%以上，而仿生超疏水銅網(wǎng)濾網(wǎng)反復使用15次后仍能達到90%以上的分離效率。除了油水分離，這類仿生材料在自清潔、防污、抗腐蝕 等領域也有廣泛的應用前景。例如，具有水下超疏油特性的透明涂層可用于太陽能電池蓋板、觸摸屏、玻璃、照相機鏡頭等，防止外界環(huán)境中的灰塵、油污和腐蝕性液體的污染。

研究人員曾開發(fā)出一種超疏水/親油復合陶瓷顆粒濾料，通過外磁場實現(xiàn)快速回收和重復使用，對多種油類污染物的分離效率超過93%，即使在強酸、強堿和機械磨損條件下仍保持穩(wěn)定性能。從魚鱗到人工分離膜，從荷葉到自清潔表面，自然界的智慧正在被轉化為解決人類面臨環(huán)境挑戰(zhàn)的技術方案。