喷洒农药可以说是一项技术活，农民伯伯们挥汗如雨，辛勤劳作，然而由于农药溶液液滴存在回弹、泼溅等问题，多达50%的农药其实并未最终存留于农作物表面而被白白地浪费掉了。这似乎是一个无法解决的问题，因为众所周知，植物叶子表面往往都“出淤泥而不染”，用专业的话语来说，它们是一种天然的超疏水表面。所谓鱼和熊掌不可兼得，既然它们能够“出淤泥而不染”，它们就会排斥包括农药溶液在内的外来液滴，所以，这就产生了一个看似无解的科学难题：如何让这些天然超疏水表面留住农药的水溶液液滴呢？

最近，来自中科院理化技术研究所的江雷院士、Zhichao Dong、Yilin Wang团队发展了一种新型的表面活性剂AOT，使用含量在1%时，可以使得水溶液液滴优先“吸附”在植物表面，极大地抑制了其因泼溅、滚落等原因造成的损失，对农药配方的设计有着重大的意义和参考价值，该项研究成果发表在《Science Advances》。

（含1%AOT的溶液滴落在植物叶片上呈现均匀分布，其他三种对照组溶液液滴发生不同的破碎、回缩、弹跳等现象。对照组分别为纯水、含常规表面活性剂SDS或TS的溶液。）

由上图可以看到，若液滴中含有1%的AOT，下落的液滴会在2ms内迅速扩展出较大的润湿面积，然后液滴破碎但是回退层流被极大地抑制并最终维持其润湿面积。

并且，这种性能不仅对于叶片等天然的超疏水表面有效，对于多种人工制备的超疏水表面同样有效。

（含有1%AOT的水溶液液滴落在人工超疏水表面）

那么，AOT何以让超疏水表面留住水呢？原来，在合适的浓度下，传统的表面活性剂水溶液中仅仅只能形成零星分布的胶束结构，而含AOT的水溶液却可以在空气/水界面处形成多层结构的囊泡，这些众多大尺寸囊泡的存在抑制了液滴铺展开后的回退过程，具体来讲，囊泡聚集体具有最低的DST值，众多的囊泡会迅速填满液滴落在表面瞬间产生的空间，并维持较低且均匀的表面张力。

（AOT在水溶液中形成囊泡）

（不含表面活性剂（A）、含有常规胶束型表面活性剂（B）与AOT表面活性剂（C）液滴落在疏水表面后机理差异）

不过该研究工作也有小小的遗憾，即没有给出在常规农药试剂存在的情况下，AOT溶液还能否真正发挥效应，也没有说明AOT的大规模使用的生物毒性问题。不过，这项研究依旧让人们对于液体在表面分布的理解更进一步，对于农药配方设计具有很大的参考意义。

参考文献：

Song, M.; Ju, J.; Luo, S.; Han, Y.; Dong, Z.; Wang, Y.; Gu, Z.; Zhang, L.; Hao, R.; Jiang, L., Controlling liquid splash on superhydrophobic surfaces by a vesicle surfactant. Science Advances 2017, DOI: 10.1126/sciadv.1602188