受荷叶效应的启发，具有高接触角（WCA > 150°）和低滑动角（WSA < 10°）的超疏水表面因其防水能力和多功能性而受到越来越多的关注，例如防雾[1]、抗腐蚀[2]、防冰[3]、油水分离[4]和自清洁[5]。荷叶的超疏水性归因于其粗糙的微/纳米结构以及低表面能的蜡质层。自上而下和自下而上的策略已被用于制备超疏水材料，这些材料在微流体[6]、防污[7]、液体传输[8]、集水[9]和智能包装[10]等众多领域具有广泛的应用前景。此外，多种制备方法，如化学接枝、溶胶-凝胶、水热法、电化学阳极氧化、微/纳米制造（包括增材制造[3D打印]和减材制造[化学蚀刻]，都已显示出构建超疏水表面的能力[11][12]。然而，这些方法存在一些局限性，如能耗高、制备过程耗时以及使用不可回收的危险化学品（例如氟烷烃）。此外，传统超疏水材料难以应用于饮料包装、纸质包装、智能纺织品和抗腐蚀领域。
为了解决这些问题，人们使用天然蜡（如蜂蜡、棕榈蜡和蜡菊蜡）和脂肪酸（如肉豆蔻酸和肉桂酸）作为氟烷烃的替代品，通过化学沉积方法制备超疏水涂层，这些材料被认为是可持续和环保的超疏水材料[13]。据我们所知，基材适用性差是导致无法在多种基材上制备超疏水涂层的主要原因，以及未来包装应用中界面结合稳定性不足的问题。此外，基材与这些氟烷烃替代品之间的粘附强度不足，也是实现坚固功能性涂层的另一个重大挑战[14]。传统的化学沉积法制备的超疏水涂层通常仅适用于平面基材，而在不同类型、尺寸和形态的基材上制备超疏水涂层非常困难，这进一步限制了天然超疏水材料的实际应用。理想的环保防水界面应满足三个要求：1）无毒且不会在材料中留下残留物[15]；2）制备过程简单快捷[16]；3）具有良好的界面粘附稳定性[17]。天然生物体，如细菌和贻贝以及蜘蛛丝，在不同材料表面上表现出稳定的淀粉样粘附特性[18]。特别是牛血清白蛋白（BSA），这是一种从牛血浆中提取的丰富球状蛋白，具有优异的生物相容性，广泛应用于食品包装行业[19]。先前的研究表明，BSA可以通过有效的分子内二硫键还原发生独特的构象变化，从而使天然BSA转化为不溶且展开的纳米颗粒，最终在液体/固体界面形成粘附性强、稳定的生物相容性涂层[20]。此外，迫切需要开发涂有BSA聚集体并掺入天然蜡的超疏水材料，用于智能包装。
在这里，我们使用BSA聚集体等天然成分作为在不同类型基材上形成粗糙微/纳米结构的稳定平台，以模仿荷叶的规则微圆柱结构[21][22]。随后，用蜂蜡和棕榈蜡的混合物（wax and BSA）对BSA聚集体进行涂层处理，以模拟荷叶的蜡层。这种仿生结构结合了纤维素框架（机械性能和宏观乳突）与蜡纳米晶体（疏水功能），再现了荷叶的层次结构。所得超疏水涂层在聚合物、纸张、纺织品和金属等几乎所有表面上都具有良好的防水性和优异的界面粘附稳定性。此外，该涂层对可食用的牛顿流体（如茶、果汁和咖啡）、非牛顿流体（如牛奶、番茄酱、酸奶和蜂蜜）以及生物流体（如血液）具有长期的防潮效果。研究了BSA涂层与混合蜡之间的相互作用。此外，wax@BSA涂层由于出色的自清洁效果而具有抗腐蚀性能（见图1）。因此，它为开发基于天然成分的超疏水涂层提供了新途径，并为仿生材料的应用开辟了创新方向。
