枝状亲疏水仿生表面

集水率752 mg·cm⁻²·h⁻¹

利用仿沙漠甲虫的枝状超疏水/亲水图案,结合润湿梯度和拉普拉斯压力梯度,实现高效、连续的水收集,远超传统均匀表面。

张悦 · Ao, Gong · 王涛 · Zhang, Shuai · Ying, Nie · Xun, Sun

Journal of Environmental Chemical Engineering 2025

参数信息

集水率
752 mg·cm⁻²·h⁻¹

技术优势

集水率翻倍

枝状图案表面的集水率高于均匀亲水或超疏水表面,归因于润湿梯度的引入。

液滴输运更快

枝状图案同时利用润湿梯度和拉普拉斯压力梯度,协同加速液滴输运,这也是其集水性能优于仅靠润湿梯度的线状图案的原因。

连续8小时高效

这些表面在连续8小时的集水过程中保持高效率,表明具有长期工作的潜力,解决了长期性能不足的问题。

面积比可调优

集水率随超疏水图案面积比的增大而升高,因为更大的面积用于液滴输运,可据此优化设计。

应用场景