스마트 전자기기의 발달과 함께 표면 보호 코팅의 중요성이 빠르게 증가하고 있다. 초소수성 나노복합 소재는 발수(anti-wetting), 자체세정(self-cleaning), 항균(antibacterial) 응용에 대한 잠재력을 보여주는 유망한 보호 코팅이다. 그러나 기계적 내구성이 불충분하여 실제 적용이 어렵다. 또한 거친 표면 기하구조는 입사광의 산란을 유발하여 투명도를 감소시키고 광학적 응용을 제한한다. 본 연구는 간단한 분무 코팅을 통해 향상된 기계적 강도와 열 안정성을 갖는 반투명 초소수성 나노복합 코팅을 제시한다. 우리는 결합제로 반응성 폴리디메틸실록산(PDMS)을 사용하고, 여기에 표면자유에너지(surface free energy)가 낮으며 열 저항성이 높은 불소화 실리카 나노입자를 혼합하였다. PDMS 폴리머는 아크릴레이트 모노머와의 하이드로실릴레이션(hydrosilylation)을 통해 소수성과 접착 특성을 향상시키도록 기능화하였다. 그 결과, 우리의 초소수성 코팅은 550 nm 파장에서 160°를 초과하는 높은 물 반발성과 약 60%의 투명도를 나타내었다. 코팅된 표면은 연필 경도(pencil hardness) 5H의 뛰어난 경도와, 표면을 통해 물체를 식별할 수 있을 만큼의 충분한 선명도를 보였다. 400°C에서 열처리한 후에는 초소수성을 유지한 채 경도가 6H로 증가하였다. 또한 다양한 오염물은 물을 분사하는 것만으로 쉽게 제거되었다. 본 반투명 초소수성 나노복합 소재는 모바일 디스플레이, 태양전지 패널, 자체세정 페인트, 그리고 실외 시설을 위한 내구성 코팅에 널리 적용될 수 있다.

육방정계 질화붕소(h-BN)를 함유한 폴리이미드 복합 필름의 이방성 열전도성을 향상시키기 위해, 자기 캐리어 공급원으로 페로플루이드를 이용한 표면 하이브리드화(surface hybridization)를 통해 개선하는 손쉬운 접근법을 제안한다. 자기장을 사용하여 이들의 정렬을 제어하기 위해 h-BN의 표면을 Fe3O4 입자로 장식하였다. 수산기(hydroxyl groups)를 갖는 h-BN(f-BN)을 페로플루이드와 혼합하고, 교반하면서 130 °C로 가열하였다. 상당량의 Fe3O4 나노입자가 f-BN의 표면에 부착되었으며, 이를 mf-BN이라 명명하였다. 자기장 하에서 mf-BN의 이방성 정렬을 조사하기 위해 mf-BN을 1–30 wt.%로 첨가하여 유연한 폴리이미드(PI) 복합 필름을 제조하였다. 수직 방향으로 정렬된 mf-BN 30 wt.%를 포함하는 PI 복합 필름의 스루플레인(thru-plane) 열전도도는 무첨가 PI 필름에 비해 6배 더 높았으며, 0.212에서 1.246 W/m∙K로 증가하였다. 이러한 결과는 자성 유체로 코팅된 이방성 h-BN 입자들이 150 mT 미만의 네오디뮴 자석을 사용하여 PI 매트릭스 내에서 수직 방향으로 배열되었기 때문으로 설명된다. 이는 차세대 전자기기의 수직 열 전달을 가속하여 열적 문제를 해결할 수 있으며, 장치 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있다.