“产品将在国内甘肃、山西、内蒙古、新疆等地进行推广应用。”我校材料学院张雄教授告诉记者。据悉，刚刚落幕的第47届日内瓦国际发明展上，张雄团队获得了本届国际发明展最高奖项——评审团特别嘉许金奖。

由学校科研部选送参加日内瓦展览的这项成果名为“生态环境修复用超疏水超亲油颗粒”，是国家“十三五”重点研发计划项目的研究成果。“超疏水超亲油颗粒是一种仿生纳米产品”，张雄介绍，我们简称为“双超颗粒”，它具有3项本征特性、4项基本功能，可在4个领域里广泛应用。

张雄说，以习近平总书记为核心的党中央高度重视生态文明建设，号召我们要坚决打赢蓝天保卫战，捍卫碧水、净土，实现高质量发展、绿色发展。我国的现状是大片的沙漠、沙化土地、山水湖田的水渗漏和水域污染；建筑屋面的保温疏气、防水隔水、服役时效等结构-功能一体化、部品化、工业化亟待加强。最近一个消息说，地球新增绿化面积中中国占到1/3，成绩可喜。要看到，我们的绿化成绩取得十分不易。植被的建设与恢复，都需要消耗大量水资源，但需要生态修复地区往往水资源缺乏。

他介绍，目前的治理对策是水土保持以生态自我修复为主，辅以人工措施，如封育保护、造林种草、退耕还林等，生态修复周期长、成本高、种树种草的成活率低。我们的技术成果攻克了干燥环境地区砂质土壤渗透失水难题，具有抑制干燥环境地区土壤水分蒸发速率的功效。它具有超疏水、超亲油、流态化三大本征特性，其四个功能特性与用途分别为自弥合特性可自修复抗渗、抗渗透气特性可维护沙土和盐碱地种植环境、水中团聚特性可用于水下便捷堵漏、超亲油特性可高效清理水域油污。双超颗粒可广泛用于沙质土与盐碱地植被种植、建筑屋面防水与绝热一体化、人工湖和农田水利抗渗和水下堵漏、水域油污清理等领域。

双超材料为何具有超疏水超亲油特性？张雄说，荷花出淤泥而不染，不是因为它的表面十分光滑，恰恰是其花瓣表面像毛玻璃一样毛糙，全是20微米大小的“疙瘩”。我们仿照荷花在材料表面采取乳突结构，以降低液滴与材料表面的接触面积，同时增大液滴浸湿表面所需能量。同时，我们在颗粒上复膜形成乳突体，这样水在其表面的接触角可大于160度，油则可以充分浸润。为了扩大这种特性，我们将颗粒表面乳突结构提升到纳米尺度，使疏水亲油的特性进一步放大。

张雄介绍，我们还可以通过改变双超颗粒核芯赋予其新的功能以满足不同的用途。如果用作防水绝热功能材料，我们会采用膨胀珍珠岩，它是一种多孔轻质材料；如果作吸油材料，就采用粉煤灰，它是一种小粒径、比表面积大的轻质材料。疏水吸油效果如何？将双超颗粒浸水后捞起，表面无任何水分，仍保持干燥状态；油脂则可快速入芯扩散，材料的吸蓄油量可达每克两毫升。并且，这种球状颗粒，具备良好的流动性，用专业术语讲就是“流态化自弥合特性”，比如放入水底，它会自发聚团以降低与水的接触面积，形成稳定的水下团聚体，达到自动堵住裂缝、孔洞的目的；在人造湖、农田水渠基底铺设一层2~5厘米的双超颗粒作为防渗层，可抗拒水深2~4米水压而不漏水。

“隔水的同时，双超颗粒还很透气。”随着张雄的演示，我们看到了一大群气泡穿过材料层跑到水面了。张雄接着说，在盐碱地与沙质地铺1~2厘米的双超颗粒，可确保水分不渗漏，盐碱不上泛。这样一来，双超颗粒隔水层便可维持土壤上下层呼吸，水隔住，气畅通，生长环境营造得很好，这样沙漠里种草植树，沙土旱地改为水田就不再是梦了。

张雄介绍，双超颗粒的良好流动性，使它可根据周边环境的变化调整颗粒的堆积状态，维护屋面防水功能；且因为它的疏水性，可很好地提升屋面绝热性能的耐久性。如果水域发生油泄漏污染，将轻质双超颗粒洒在油污水面，它可快速吸油，清除油污就变得轻松多了，而且吸饱油的双超颗粒经过分离处理后油可用、颗粒也可重复使用。

张雄说，我们使用的芯材是粉煤灰等工业废弃物、尾矿砂，可就地选取大漠沙、河沙、海沙等展开制造。使用双超材料来治理沙质地、盐碱地，治理成本大概每平方米20元，工艺简单、施工便捷、易于掌握。“有了它，沙漠变绿洲、荒山树成林就不再是幻想，就可有效助力生态环境的美丽。”张雄最后说。

据悉，该成果在日内瓦国际发明展上受到国际广泛关注，其中西班牙、德国、阿联酋等国的多个机构主动提出在当地的推广应用双超颗粒技术的合作意向。（程国政）