纳米涂层是用于密封、保护或用来做颜色表面的涂层。纳米涂层一般是液体，这种神奇的液体是由纳米颗粒组成。纳米涂层往往由石墨烯、碳纳米管、纳米SiO2（二氧化硅）、纳米银、纳米TiO2（二氧化钛）和纳米ZnO（氧化锌）组成。而这些纳米粒子，以及涂层本身，都是有渗透性的，他们往往还具有抗划伤性和高硬度。

纳米涂料的本质上也是很好的防水剂。用了纳米涂层的材料表面是防水或超防水的，也是很方便进行清洁，除了防水剂外，纳米涂料还可作为出色的防油剂（疏油的效果），这种涂层具有防污性和耐刮擦的能力。这些能力使纳米涂层非常经久耐用，从而成为许多行业的理想选择，不管是从海洋机械的应用到普通人家使用的汽车，还是从建筑行业的应用到航空航天应用。

我们很长一段时间以来，一直用传统涂料保护材料的表面。与纳米涂层相比，这些传统涂层中的大多数表现都比较差强人意，时间长了，大多数涂层往往都需要维护或重新喷涂。

纳米涂层是怎么研究出来的呢？这其实是仿生学的一种科技，纳米技术实际上模仿或复制了一种称为荷叶效应的自然现象。这是一个自我清洁的过程，由生物的超疏水性引起。

我们来看下荷叶，因为这些叶子的表面非常防水，所以在表面上积聚的任何污垢颗粒都会被水滴迅速去除。

这些叶子和其他天然存在的纳米涂层的表面由于它们的微观和纳米级结构而提供了这种效果。这种效果也可以在其他植物中看到，如金莲花、仙人掌、甘蔗，以及某些昆虫（如蝴蝶和蜻蜓）的翅膀。荷叶效应不仅很好地帮助这些生物进行自我清洁，而且还帮助他们保护自己免受真菌和藻类等病原体的侵害。

就像植物和昆虫在荷叶效应的帮助下保护自己一样，纳米涂层被广泛用于从航空航天工业到食品工业，以保护不同的表面。

这种现象是由 Dettre 和 Johnson 于 1964 年在研究疏水表面时首次发现的。他们的工作后来发展成一个基于用石蜡和 PTFE 调聚物涂覆的玻璃珠实验的理论模型。Wilhelm Barthlott 和 Ehler 在 1970 年代进行了一些进一步的工作，自 1990 年代以来出现了许多生物技术应用。

这些研究导致了人造纳米涂层爆炸式的增长，从涂料到油漆再到屋顶瓦片、纺织品和其他可以保持干燥和清洁的表面。

由于纳米级固有的特性，纳米涂层通常是多功能的，具有以下特性之一或组合：

耐刮擦和耐磨性

防静电

防污

自清洁（仿生和光催化）

疏水性

亲水性

疏油

易于清洁

自愈

抗反射

抗微生物活性

感官

催化活性

纳米涂层特别适用于保护各种建筑材料的表面，例如玻璃、混凝土、砂石灰石或大理石，使其免受水渍、苔藓、藻类以及灰尘和油渍等环境影响；它们还可以作为钢筋的缓蚀剂。与传统的清洁方法相比，它们还具有环保性，并且显著有助于节能。

纳米涂料能产生低能表面，从而使建筑表面具备高度疏水和疏油的能力，从而有助于延长维护周期并便于清洁。防污保护涂料和光催化涂料是建筑和外墙中最突出的应用。

用于建筑、建筑和外部保护的纳米涂层类型包括：

光催化纳米涂料

自清洁纳米涂层

防紫外线纳米涂层

防涂鸦纳米涂层

超亲水和疏水纳米涂层

抗反射纳米涂层

电致变色和光致变色纳米涂层

智能窗纳米涂层