A one-step electrodeposition method is developed to prepare porous metallic films with reversibly switching interfacial properties (e.g., wettability and liquid repellency). In situ and real time surface-enhanced Raman scattering (SERS) monitoring revealed that the reversibly switching interfacial property is enabled by the orientation change of surface ligands.

图1. 该工作主要贡献者2017级直博生刘悦（左一）、杨士宽研究员（左二）和2017级博士生赵丽妍（左三）

图2. 电沉积获得多孔银膜界面性能可逆调控流程及机理示意图

图3. 电沉积获得银膜在加密书写方面的应用示例

   十二烷基硫酸钠是一种常用表面活性剂，其功能和分子结构与日用洗涤剂相仿，都具有疏水的碳链尾巴和亲水的酸根头部。我们采用一步电沉积的方法，获得了多孔银膜结构的同时将十二烷基硫酸根锚定在了多孔银的表面。当多孔银表面遇到有机溶剂（如酒精）时，十二烷基硫酸根会调整取向使碳链尾巴伸展到酒精中，随着酒精的挥发，碳链尾巴会像动物皮毛一样覆盖多孔银表面。因为碳链尾巴具有很强的疏水性，因而此时的多孔银就处于超疏水状态，像荷叶表面一样可以托起水珠。在水中通电可以将碳链尾巴推进银膜孔内，亲水的硫酸根就会暴露在银膜表面，因此水滴可以快速在银膜表面铺展开，即处于超亲水状态。通过调整十二烷基硫酸根的取向实现界面性能可逆调控是一种新的界面性能调控机制，在很多领域有应用前景。