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超疏水/超双疏材料具有自清洁、防水、防污等优点,在减阻、抗菌、油-水分离、防腐蚀、化学屏蔽等领域具有重要的应用。微-纳复合结构和低表面能物质是制备超疏水/超双疏涂层时需要考虑的两个因素。然而在超疏水/超双疏涂层使用过程中,阳光照射、空气中O2、O3的氧化、酸雨腐蚀或物理损伤等都可能造成低表面能物质分解或消耗,导致超疏水/超双疏性质发生不可逆的损失。最近自修复功能被引入到超疏水/超双疏涂层中,使其能够自发地或在某种刺激下被动地修复其受损的超疏水/超双疏性质。自修复功能的引入显著提高超疏水/超双疏涂层的安全性、稳定性,并延长其使用寿命。现如今,具有不同功能的自修复超疏水/超双疏涂层已经被制备出来,并展现出良好的应用前景,比如色彩丰富且洗涤稳定的织物、防水的阻燃织物、防污的光-热转化材料等。随着社会的进步,人们越来越青睐多功能集成的材料。但是,功能化自修复超疏水/超双疏涂层的制备仍然处于早期阶段,现阶段仍有很多问题需要完善。1、修复因子一般仍局限于含氟物质,含氟物质对人类的健康有潜在的危害。2、功能化自修复超疏水/超双疏涂层的功能单一,仍然需要对现有功能进行扩展。3、常见的多功能集成材料通常是以牺牲一方或多方功能效果为代价的,比如高电磁屏蔽的纺织品常常以牺牲织物本身的柔韧性和透气性为代价,显示屏幕的耐磨耐脏防护膜通常以牺牲透明性为代价,实现多种功能之间的相互协调、相互促进是多功能材料领域的发展目标,也是功能化自修复超疏水/超双疏涂层发展的重要方向。本论文针对以上问题,以构筑具有多功能协同效果的自修复超疏水/超双疏涂层为目标,通过对材料功能和物质结构进行精心地设计,开发了具有优异稳定性的无氟自修复超疏水高透明性涂层,防水、防污、对湿度变化不敏感的自修复超疏水氢气传感器,以及抗化学物质腐蚀的自修复超双疏高导电织物,并对各种涂层不同功能之间的协调配合、相互促进效果进行了详细的研究和表征。具体开展了以下三个方面的研究工作:1、超疏水性质与透明性质结合可以赋予透明材料以自清洁、防污的性质,有效避免因为表面沾污而导致的透明性变差。但是,透明性与超疏水性是一对相互竞争的性质,要制备兼具透明性和超疏水性的材料尤为困难。另外,为实现超疏水透明材料的超疏水自修复,需要在材料内部包埋大量的修复剂,这一点也会严重影响材料的透明性。本章工作合成了一种透明的超分子聚合物,氮配位硼氧六环交联的聚二甲基硅氧烷（N-Boroxine-PDMS）。利用该超分子聚合物和粒径7 nm的SiO2纳米粒子作为构筑基元,使用喷涂方法制备了无氟、透明、自修复的超疏水涂层。通过调节喷涂条件对透明性和超疏水性进行平衡,最终获得具有高透明性（透过率90.1%）和高超疏水性（接触角160.9°,滚动角1.0°）的涂层。N-Boroxine-PDMS作为涂层的透明构筑基元,也扮演着疏水剂、粘合剂,以及超疏水修复剂等角色,解决了因为引入修复剂而导致透明性变差的问题,并避免了含氟修复剂的使用。当超疏水性质受到损伤时,N-Boroxine-PDMS中可逆的共价键在湿度刺激下自发地打开,提高PDMS链段的运动能力,从而实现超疏水性质的多次重复地自发修复。喷涂方式的使用使该透明的自修复超疏水涂层可以被方便地应用于各种各样的基底,赋予这些基底长效稳定的自清洁和防污能力。2、本章工作通过喷涂Pd纳米粒子修饰的碳纳米管（CNTs）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）和全氟辛基三乙氧基硅烷（POTS）的四氢呋喃溶液首次制备了自清洁、防污、防水、湿度变化不敏感的具有自修复超疏水性质的高效氢气传感器。该多功能传感器具有优秀的超疏水性质、高导电性和稳定的宽范围（10 000100 ppm）氢气检测效果。超疏水性质赋予该传感器优秀的自清洁能力,传感器表面的粉尘可以被水冲洗掉,使受粉尘影响的传感效果完全恢复。传感器中的PDMS和POTS可以有效地保证其在高湿度环境下的氢气传感效果,在相对湿度77%条件下,该传感器依然能够保持11.3%的灵敏度（10 000 ppm H2）。该传感器表面的超疏水涂层具有良好的超疏水自修复性质,在室温环境下可以进行自发地修复,加热或通电的方式可以加快修复过程,方便其在工作环境下的快速修复,有利于该传感器的长效稳定的使用。3、本章工作通过层层组装、无电沉积和浸沾法依次将催化剂、Cu、氟修饰的聚倍半硅氧烷（F-POSS）及POTS修饰于织物上,制备了具有自修复超双疏功能的高导电性织物。受益于无电沉积过程的使用,该多功能涂层仅覆盖在织物单根纤维表面,不会阻隔纤维之间的空隙,因此该多功能织物具有良好的柔韧性和透气性。F-POSS/POTS的修饰使该多功能织物具有良好的超双疏性和抗化学腐蚀性,并且最大程度地保持了Cu粒子涂层的高导电性,该多功能织物的方块电阻低至0.33Ωsq-1,远优于此前报道的各种自修复超双疏导电织物的结果。该多功能织物的高导电性赋予其良好的电磁屏蔽和电加热性质。直接加热或通电加热都可以修复受损的超双疏性,为该织物在工作环境下的修复提供了便利。此外,其超双疏性质的刻蚀-修复过程可以重复10次以上,为该多功能织物的长期使用提供了保障。