开发经久耐用的防水织物，对户外装备、防护服以及各类工业用布都十分关键。但在长期机械应力和复杂环境下维持稳定的防水效果，一直是材料领域面临的难题。

由中国科学院物理化学技术研究所董志超教授领衔的团队，提出了一种全新的单步制备策略，用于构筑具有优异机械稳定性的超疏水织物。这一策略被命名为 MARS（分子组装的耐用超疏水壳层，Molecularly Assembled Robust Superhydrophobic shell）。

相关成果已于 3 月 20 日发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。

传统超疏水织物往往依赖昂贵的纳米填料和潜在有毒的化学试剂，而市售防水织物多使用含氟化学品。后者预计将在 2026 年起在多个国家面临禁用风险。此外，常规织物表面的超疏水涂层通常较脆弱，在摩擦、洗涤或极端环境作用下容易脱落，导致防水性能迅速衰减。

为克服这些问题，研究团队设计了 MARS 策略，直接在单根纤维表面构建一层耐用的超疏水壳层。该方法在纤维尺度上赋予材料超疏水性，并且适用于多种天然和合成纤维。即便将处理后的纤维进一步加工成针织或机织结构，其疏水性能仍能保持稳定。

研究人员对经 MARS 处理的织物在严苛条件下的稳定性进行了系统测试。在长时间雨滴冲刷和高速液滴冲击条件下，织物依旧保持超疏水特性。在标准磨损测试（如 Martindale 和 Taber 测试）中，MARS 织物在经历数万次磨损循环后，仍能维持超疏水性能。团队还通过模拟背包肩带摩擦、反复拉伸、刷洗、胶带剥离，以及跑步和行走等日常使用场景，进一步验证了其耐久性。

除了机械稳定性，这种超疏水织物还展现出优异的环境耐受性。在高温（160°C 蒸汽环境）和极低温（-196°C 液氮环境）等极端条件下，其超疏水性能依然稳定。

实验结果表明，MARS 改性并未破坏织物原有的关键服用性能，包括透气性、湿气透过性、柔软度和拉伸强度等，因而不会牺牲穿着舒适性。能够在保持舒适性的同时实现持久超疏水，是推动超疏水织物走向实际应用的重要进展。

总体来看，MARS 技术为新一代兼具可持续性与高性能的防水织物提供了新的解决方案，有望在户外运动、防护服装、医疗纺织品以及工业领域获得广泛应用。