Nano Letters：亲水表面快速持久吸冷用于高效集水

Nanoyu

2021-06-27

通过露水冷凝集水成为解决水资源短缺的一种可持续解决方案。然而，涉及液滴成核、生长和传输的瞬时冷凝过程对表面特性提出了相互矛盾的要求。

近日，香港城市大学王钻开教授，大连理工大学马学虎教授，华东师范大学周晓峰副教授报道了设计了一种新颖的仿生表面，它能够快速、定向和持续地进行吸式冷凝，以实现高效的露水收集。

文章要点

1）这种仿Rhacocarpus的多孔表面（RIPS）关键在于构建一个从顶部穿过孔洞到底部的三级润湿性梯度，接触角分别为81 °、66 °和46 °。

2）RIPS具有2.8×10⁻¹⁸ J的低成核势垒，0.44 Hz的高表面刷新频率和2 5 μm的最大液滴脱落半径。与疏水表面相比，这些协同功能使RIPS的集水性能最大提高了160%。

3）研究人员阐明了纳米沟槽、微孔和表面润湿性的工作原理，并给出了表面性质对吸液性能影响的相图。

研究结果为多孔材料内部传质机理的研究提供了新的思路，并为用于海水淡化、冷凝换热、膜蒸馏等应用的功能表面的设计提供了指导。

参考文献

Ya qi Cheng, et al, Rapid and Persistent Suction Condensation on Hydrophilic Surfaces for High-Efficiency Water Collection, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01928

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01928