Superhydrophobic surfaces have shown great application prospects due to their excellent water repellency in many applications involving fluid–surface interactions. As a ubiquitous fluid–surface interaction phenomenon, droplet impacting dynamics has a crucial effect on the application of superhydrophobic surfaces. In this Perspective, we summarize the basic process of droplet impacting on superhydrophobic surfaces and introduce the two most concerned parameters that describe the droplet impacting dynamics, i.e., the maximum spreading coefficient and the contact time. We then review two improvement strategies for superhydrophobic surfaces: one is to construct macrostructures and the other is to set wettability patterns on the surface. The former strategy shows great potential in reducing the droplet contact time, and the latter one can accurately regulate the behavior of impacting droplets. The motion of superhydrophobic surfaces also changes the droplet impacting dynamics due to the additional aerodynamic effect or energy input, which arouses attention recently. However, only the individual influence of each factor (e.g., macrostructures, wettability patterns, or surface motion) on the droplet impacting dynamics has been focused in literature, so we write this Perspective to emphasize the importance and urgency of studying the coupled effects of these three factors.

1.
W.
Barthlott
and
C.
Neinhuis
,
Planta
202
,
1
(
1997
).
2.
A.
Marmur
,
Langmuir
20
,
3517
(
2004
).
3.
A. N.
Patankar
,
Langmuir
20
,
8209
(
2004
).
4.
A.
Lafuma
and
D.
Quere
,
Nat. Mater.
2
,
457
(
2003
).
5.
L.
Feng
,
S.
Li
,
Y.
Li
,
H.
Li
,
L.
Zhang
,
J.
Zhai
,
Y.
Song
,
B.
Liu
,
L.
Jiang
, and
D.
Zhu
,
Adv. Mater.
14
,
1857
(
2002
).
6.
X. M.
Li
,
D.
Reinhoudt
, and
M.
Crego-Calama
,
Chem. Soc. Rev.
36
,
1350
(
2007
).
7.
X.
Zhang
,
F.
Shi
,
J.
Niu
,
Y.
Jiang
, and
Z.
Wang
,
J. Mater. Chem.
18
,
621
(
2008
).
8.
T.
Young
,
Philos. Trans. R. Soc. London
95
,
65
(
1805
).
9.
R. N.
Wenzel
,
Ind. Eng. Chem.
28
,
988
(
1936
).
10.
A. B. D.
Cassie
and
S.
Baxter
,
Trans. Faraday Soc.
40
,
546
(
1944
).
11.
X.
Gao
and
L.
Jiang
,
Nature
432
,
36
(
2004
).
12.
J.-S.
Koh
,
E.
Yang
,
G.-P.
Jung
,
S.-P.
Jung
,
J. H.
Son
,
S.-I.
Lee
,
P. G.
Jablonski
,
R. J.
Wood
,
H.-Y.
Kim
, and
K.-J.
Cho
,
Science
349
,
517
(
2015
).
13.
K. M.
Wisdom
,
J. A.
Watson
,
X.
Qu
,
F.
Liu
,
G. S.
Watson
, and
C. H.
Chen
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
110
,
7992
(
2013
).
14.
Y.
Wang
,
H.
Lai
,
Z.
Cheng
,
H.
Zhang
,
E.
Zhang
,
T.
Lv
,
Y.
Liu
, and
L.
Jiang
,
Nanoscale
11
,
8984
(
2019
).
15.
K.
Liu
,
J.
Du
,
J.
Wu
, and
L.
Jiang
,
Nanoscale
4
,
768
(
2012
).
16.
P.
Roach
,
N. J.
Shirtcliffe
, and
M. I.
Newton
,
Soft Matter
4
,
224
(
2008
).
17.
S.
Wang
,
K.
Liu
,
X.
Yao
, and
L.
Jiang
,
Chem. Rev.
115
,
8230
(
2015
).
18.
M.
Ma
and
R. M.
Hill
,
Curr. Opin. Colloid Interface Sci.
11
,
193
(
2006
).
19.
Y. Y.
Yan
,
N.
Gao
, and
W.
Barthlott
,
Adv. Colloid Interface Sci.
169
,
80
(
2011
).
20.
Z.
Guo
,
W.
Liu
, and
B. L.
Su
,
J. Colloid Interface Sci.
353
,
335
(
2011
).
21.
R.
Blossey
,
Nat. Mater.
2
,
301
(
2003
).
22.
X.
Deng
,
L.
Mammen
,
H.-J.
Butt
, and
D.
Vollmer
,
Science
335
,
67
(
2012
).
23.
A.
Tuteja
,
W.
Choi
,
M.
Ma
,
J. M.
Mabry
,
S. A.
Mazzella
,
G. C.
Rutledge
,
G. H.
McKinley
, and
R. E.
Cohen
,
Science
318
,
1618
(
2007
).
24.
L.
Cao
,
A. K.
Jones
,
V. K.
Sikka
,
J.
Wu
, and
D.
Gao
,
Langmuir
25
,
12444
(
2009
).
25.
F.
Chu
,
Y.
Lin
,
X.
Yan
, and
X.
Wu
,
Energy Build.
225
,
110315
(
2020
).
26.
M. J.
Kreder
,
J.
Alvarenga
,
P.
Kim
, and
J.
Aizenberg
,
Nat. Rev. Mater.
1
,
15003
(
2016
).
27.
T. T.
Isimjan
,
T.
Wang
, and
S.
Rohani
,
Chem. Eng. J.
210
,
182
(
2012
).
28.
B.
Han
,
H.
Wang
,
S.
Yuan
,
Y.
Li
,
X.
Zhang
,
D.
Lin
,
L.
Chen
, and
Y.
Zhu
,
Prog. Org. Coat.
149
,
105922
(
2020
).
29.
J.
Cheng
,
A.
Vandadi
, and
C.-L.
Chen
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
131909
(
2012
).
30.
N.
Miljkovic
and
E. N.
Wang
,
MRS Bull.
38
,
397
(
2013
).
31.
R.
Wen
,
S.
Xu
,
X.
Ma
,
Y.-C.
Lee
, and
R.
Yang
,
Joule
2
,
269
(
2018
).
32.
B.
Bhushan
and
Y. C.
Jung
,
Prog. Mater. Sci.
56
(
1
),
1
(
2011
).
33.
M.
Cheng
,
M.
Song
,
H.
Dong
, and
F.
Shi
,
Small
11
,
1665
(
2015
).
34.
N.
Miljkovic
,
D. J.
Preston
,
R.
Enright
, and
E. N.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
013111
(
2014
).
35.
X.
Gong
,
X.
Gao
, and
L.
Jiang
,
Adv. Mater.
29
,
1703002
(
2017
).
36.
A. L.
Yarin
,
Annu. Rev. Fluid Mech.
38
,
159
(
2006
).
37.
C.
Josserand
and
S. T.
Thoroddsen
,
Annu. Rev. Fluid Mech.
48
,
365
(
2016
).
38.
W.
Xu
,
H.
Zheng
,
Y.
Liu
,
X.
Zhou
,
C.
Zhang
,
Y.
Song
,
X.
Deng
,
M.
Leung
,
Z.
Yang
,
R. X.
Xu
,
Z. L.
Wang
,
X. C.
Zeng
, and
Z.
Wang
,
Nature
578
,
392
(
2020
).
39.
H.
Li
,
W.
Fang
,
Z.
Zhao
,
A.
Li
,
Z.
Li
,
M.
Li
,
Q.
Li
,
X.
Feng
, and
Y.
Song
,
Angew. Chem., Int. Ed.
59
,
10535
(
2020
).
40.
F.
Chu
,
Z.
Ni
,
D.
Wen
,
Y.
Feng
,
S.
Li
,
L.
Jiang
, and
Z.
Dong
,
Adv. Funct. Mater.
32
,
2203222
(
2022
).
41.
Q.
Liu
,
J.
Lo
,
Y.
Li
,
Y.
Liu
, and
L.
Xu
,
Nat. Commun.
12
,
3068
(
2021
).
42.
S.
Lin
,
D.
Wang
,
L.
Zhang
,
Y.
Jin
,
Z.
Li
,
E.
Bonaccurso
,
Z.
You
,
X.
Deng
, and
L.
Chen
,
Adv. Sci.
8
,
e2101331
(
2021
).
43.
F.
Yu
,
S.
Lin
,
J.
Yang
,
Y.
Fan
,
D.
Wang
,
L.
Chen
, and
X.
Deng
,
Adv. Sci.
7
,
1902687
(
2020
).
44.
T.
Mouterde
,
P.
Lecointre
,
G.
Lehoucq
,
A.
Checco
,
C.
Clanet
, and
D.
Quere
,
Nat. Commun.
10
,
1410
(
2019
).
45.
M.
Song
,
J.
Ju
,
S.
Luo
,
Y.
Han
,
Z.
Dong
,
Y.
Wang
,
Z.
Gu
,
L.
Zhang
,
R.
Hao
, and
L.
Jiang
,
Sci. Adv.
3
,
e1602188
(
2017
).
46.
C.
Antonini
,
A.
Amirfazli
, and
M.
Marengo
,
Phys. Fluids
24
,
102104
(
2012
).
47.
H.
Li
,
A.
Li
,
Z.
Zhao
,
L.
Xue
,
M.
Li
, and
Y.
Song
,
Acc. Mater. Res.
2
,
230
(
2021
).
48.
P.
Zhu
,
C.
Chen
,
K.
Nandakumar
, and
L.
Wang
,
Small
17
,
e2006695
(
2021
).
49.
S.
Mangili
,
C.
Antonini
,
M.
Marengo
, and
A.
Amirfazli
,
Soft Matter
8
,
10045
(
2012
).
50.
R.
Rioboo
,
C.
Tropea
, and
M.
Marengo
,
Atomization Sprays
11
,
155
(
2001
).
51.
L.
Xu
,
W. W.
Zhang
, and
S. R.
Nagel
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
184505
(
2005
).
52.
D.
Richard
and
D.
Quéré
,
Europhys. Lett.
50
,
769
(
2000
).
53.
D.
Bartolo
,
C.
Josserand
, and
D.
Bonn
,
J. Fluid Mech.
545
,
329
(
2005
).
54.
Z.
Hu
,
F.
Chu
, and
X.
Wu
,
Extreme Mech. Lett.
52
,
101665
(
2022
).
55.
P.
Tsai
,
S.
Pacheco
,
C.
Pirat
,
L.
Lefferts
, and
D.
Lohse
,
Langmuir
25
,
12293
(
2009
).
56.
J.
Madejski
,
Int. J. Heat Mass Transfer
19
,
1009
(
1976
).
57.
S.
Chandra
and
C.
Avedisian
,
Proc. R. Soc. London A
432
,
13
(
1991
).
58.
M.
Pasandideh‐Fard
,
Y.
Qiao
,
S.
Chandra
, and
J.
Mostaghimi
,
Phys. Fluids
8
,
650
(
1996
).
59.
C.
Clanet
,
C.
Beguin
,
D.
Richard
, and
D.
Quéré
,
J. Fluid Mech.
517
,
199
(
2004
).
60.
C.
Ukiwe
and
D. Y.
Kwok
,
Langmuir
21
,
666
(
2005
).
61.
I. V.
Roisman
,
Phys. Fluids
21
,
052104
(
2009
).
62.
N.
Laan
,
K. G.
de Bruin
,
D.
Bartolo
,
C.
Josserand
, and
D.
Bonn
,
Phys. Rev. Appl.
2
,
044018
(
2014
).
63.
D.
Richard
,
C.
Clanet
, and
D.
Quéré
,
Nature
417
,
811
(
2002
).
64.
J. C.
Bird
,
R.
Dhiman
,
H. M.
Kwon
, and
K. K.
Varanasi
,
Nature
503
,
385
(
2013
).
65.
C.
Hao
,
J.
Li
,
Y.
Liu
,
X.
Zhou
,
Y.
Liu
,
R.
Liu
,
L.
Che
,
W.
Zhou
,
D.
Sun
,
L.
Li
,
L.
Xu
, and
Z.
Wang
,
Nat. Commun.
6
,
7986
(
2015
).
66.
L.
Rayleigh
,
Proc. R. Soc. London
29
,
71
(
1879
).
67.
M.
McCarthy
,
K.
Gerasopoulos
,
R.
Enright
,
J. N.
Culver
,
R.
Ghodssi
, and
E. N.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
263701
(
2012
).
68.
J. Y.
Ho
,
K.
Fazle Rabbi
,
S.
Khodakarami
,
X.
Yan
,
L.
Li
,
T. N.
Wong
,
K. C.
Leong
, and
N.
Miljkovic
,
Nano Lett.
22
,
2650
(
2022
).
69.
T.
Maitra
,
M. K.
Tiwari
,
C.
Antonini
,
P.
Schoch
,
S.
Jung
,
P.
Eberle
, and
D.
Poulikakos
,
Nano Lett.
14
,
172
(
2014
).
70.
S.
Ryu
,
P.
Sen
,
Y.
Nam
, and
C.
Lee
,
Phys. Rev. Lett.
118
,
014501
(
2017
).
71.
H.
Lambley
,
T. M.
Schutzius
, and
D.
Poulikakos
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
117
,
27188
(
2020
).
72.
R.
Zhang
,
P.
Hao
, and
F.
He
,
Langmuir
33
,
3556
(
2017
).
73.
N. D.
Patil
,
R.
Bhardwaj
, and
A.
Sharma
,
Exp. Therm. Fluid Sci.
74
,
195
(
2016
).
74.
F.
Chu
,
X.
Yan
, and
N.
Miljkovic
,
Langmuir
38
,
4452
(
2022
).
75.
L.
Mishchenko
,
B.
Hatton
,
V.
Bahadur
,
J. A.
Taylor
,
T.
Krupenkin
, and
J.
Aizenberg
,
ACS Nano
4
,
7699
(
2010
).
76.
S. H.
Lee
,
M.
Seong
,
M. K.
Kwak
,
H.
Ko
,
M.
Kang
,
H. W.
Park
,
S. M.
Kang
, and
H. E.
Jeong
,
ACS Nano
12
,
10693
(
2018
).
77.
X.
Wang
,
S.
Fang
,
J.
Tan
,
T.
Hu
,
W.
Chu
,
J.
Yin
,
J.
Zhou
, and
W.
Guo
,
Nano Energy
80
,
105558
(
2021
).
78.
Y.
Jin
,
C.
Wu
,
P.
Sun
,
M.
Wang
,
M.
Cui
,
C.
Zhang
, and
Z.
Wang
,
Droplet
1
,
92
(
2022
).
79.
Z.
Hu
,
X.
Zhang
,
S.
Gao
,
Z.
Yuan
,
Y.
Lin
,
F.
Chu
, and
X.
Wu
,
J. Colloid Interface Sci.
599
,
130
(
2021
).
80.
P.
Chantelot
,
A.
Mazloomi Moqaddam
,
A.
Gauthier
,
S. S.
Chikatamarla
,
C.
Clanet
,
I. V.
Karlin
, and
D.
Quere
,
Soft Matter
14
,
2227
(
2018
).
81.
A.
Gauthier
,
S.
Symon
,
C.
Clanet
, and
D.
Quere
,
Nat. Commun.
6
,
8001
(
2015
).
82.
R.
Zhang
,
P.
Hao
, and
F.
He
,
Langmuir
32
,
9967
(
2016
).
83.
D.-J.
Lin
,
L.
Wang
,
X.-D.
Wang
, and
W.-M.
Yan
,
Int. J. Heat Mass Transfer
132
,
1105
(
2019
).
84.
Z.
Hu
,
F.
Chu
, and
X.
Wu
,
Phys. Fluids
34
,
092104
(
2022
).
85.
C.
Lin
,
K.
Zhang
,
X.
Chen
,
L.
Xiao
,
S.
Chen
,
J.
Zhu
, and
T.
Zou
,
Phys. Rev. Fluids
6
,
083602
(
2021
).
86.
Y.
Shen
,
S.
Liu
,
C.
Zhu
,
J.
Tao
,
Z.
Chen
,
H.
Tao
,
L.
Pan
,
G.
Wang
, and
T.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
110
,
221601
(
2017
).
87.
J.
Luo
,
F.
Chu
,
Z.
Ni
,
J.
Zhang
, and
D.
Wen
,
Phys. Fluids
33
,
112116
(
2021
).
88.
G.
Durey
,
Q.
Magdelaine
,
M.
Casiulis
,
H.
Kwon
,
J.
Mazet
,
P.
Chantelot
,
A.
Gauthier
,
C.
Clanet
, and
D.
Quéré
,
Phys. Rev. Fluids
5
,
110507
(
2020
).
89.
Y.
Liu
,
L.
Moevius
,
X.
Xu
,
T.
Qian
,
J. M.
Yeomans
, and
Z.
Wang
,
Nat. Phys.
10
,
515
(
2014
).
90.
J.
Song
,
M.
Gao
,
C.
Zhao
,
Y.
Lu
,
L.
Huang
,
X.
Liu
,
C. J.
Carmalt
,
X.
Deng
, and
I. P.
Parkin
,
ACS Nano
11
,
9259
(
2017
).
91.
M.
Song
,
Z.
Liu
,
Y.
Ma
,
Z.
Dong
,
Y.
Wang
, and
L.
Jiang
,
NPG Asia Mater.
9
,
e415
(
2017
).
92.
Y.
Liu
,
G.
Whyman
,
E.
Bormashenko
,
C.
Hao
, and
Z.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
107
,
051604
(
2015
).
93.
Y.-S.
Ko
,
J.
Kim
,
S.
Ryu
,
J.
Han
,
Y.
Nam
, and
C.
Lee
,
Int. Commun. Heat Mass Transfer
137
,
106235
(
2022
).
94.
H.
Wu
,
K.
Jiang
,
Z.
Xu
,
S.
Yu
,
X.
Peng
,
Z.
Zhang
,
H.
Bai
,
A.
Liu
, and
G.
Chai
,
Langmuir
35
,
17000
(
2019
).
95.
Z.
Hu
,
F.
Chu
, and
X.
Wu
,
Int. Commun. Heat Mass Transfer
136
,
106167
(
2022
).
96.
J. B.
Lee
,
D.
Derome
,
R.
Guyer
, and
J.
Carmeliet
,
Langmuir
32
,
1299
(
2016
).
97.
T. M.
Schutzius
,
G.
Graeber
,
M.
Elsharkawy
,
J.
Oreluk
, and
C. M.
Megaridis
,
Sci. Rep.
4
,
7029
(
2014
).
98.
Z.
Zhao
,
H.
Li
,
X.
Hu
,
A.
Li
,
Z.
Cai
,
Z.
Huang
,
M.
Su
,
F.
Li
,
M.
Li
, and
Y.
Song
,
Adv. Mater. Interfaces
6
,
1901033
(
2019
).
99.
F.
Chu
,
J.
Luo
,
C.
Hao
,
J.
Zhang
,
X.
Wu
, and
D.
Wen
,
Langmuir
36
,
5855
(
2020
).
100.
Z.
Hu
,
F.
Chu
,
X.
Wu
,
S.
Ding
, and
Y.
Lin
,
Phys. Rev. Appl.
18
,
044057
(
2022
).
101.
H.
Li
,
W.
Fang
,
Y.
Li
,
Q.
Yang
,
M.
Li
,
Q.
Li
,
X. Q.
Feng
, and
Y.
Song
,
Nat. Commun.
10
,
950
(
2019
).
102.
A.
Gauthier
,
J. C.
Bird
,
C.
Clanet
, and
D.
Quéré
,
Phys. Rev. Fluids
1
,
084002
(
2016
).
103.
A.
Gauthier
,
A.
Bouillant
,
C.
Clanet
, and
D.
Quéré
,
Phys. Rev. Fluids
3
,
054002
(
2018
).
104.
X.
Zhang
,
Z.
Zhu
,
C.
Zhang
, and
C.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
117
,
151602
(
2020
).
105.
H.
Zhan
,
C.
Lu
,
C.
Liu
,
Z.
Wang
,
C.
Lv
, and
Y.
Liu
,
Phys. Rev. Lett.
126
,
234503
(
2021
).
106.
Y.
Shu
,
F.
Chu
,
Z.
Hu
,
J.
Gao
,
X.
Wu
,
Z.
Dong
, and
Y.
Feng
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
14
,
57340
(
2022
).
107.
R.
Tao
,
W.
Fang
,
J.
Wu
,
B.
Dou
,
W.
Xu
,
Z.
Zheng
,
B.
Li
,
Z.
Wang
,
X.
Feng
, and
C.
Hao
,
Research
6
,
0023
(
2023
).
108.
J.
Li
,
K.
Yang
,
Y.
Liang
, and
C.
Liu
,
Int. Commun. Heat Mass Transfer
137
,
106264
(
2022
).
109.
M.
Song
,
H.
Zhao
,
T.
Wang
,
S.
Wang
,
J.
Wan
,
X.
Qin
, and
Z.
Wang
,
J. Colloid Interface Sci.
608
,
2414
(
2022
).
110.
P. B.
Weisensee
,
J.
Ma
,
Y. H.
Shin
,
J.
Tian
,
Y.
Chang
,
W. P.
King
, and
N.
Miljkovic
,
Phys. Rev. Fluids
2
,
103601
(
2017
).
111.
K.
Sun
,
L.
Shu
,
F.
Jia
,
Z.
Li
, and
T.
Wang
,
Phys. Fluids
34
,
053319
(
2022
).
112.
A. R.
Parker
and
C. R.
Lawrence
,
Nature
414
,
33
(
2001
).
113.
Y.
Hu
,
C.
Xu
,
S.
Li
,
P.
Li
, and
L.
Liu
,
Appl. Therm. Eng.
219
,
119373
(
2023
).
114.
B.
Liu
,
Y. X.
Fan
,
H. F.
Li
,
W. W.
Zhao
,
S. Q.
Luo
,
H.
Wang
,
B.
Guan
,
Q. L.
Li
,
J. L.
Yue
,
Z. C.
Dong
,
Y. L.
Wang
, and
L.
Jiang
,
Adv. Funct. Mater.
31
,
2006606
(
2021
).
115.
X.
Han
,
X.
Tang
,
H.
Zhao
,
W.
Li
,
J.
Li
, and
L.
Wang
,
Mater. Horiz.
8
,
3133
(
2021
).
You do not currently have access to this content.