奇异棘轮-谷结构

全沸腾态液滴定向

一种带深窄谷的棘轮阵列表面，让液滴在核态沸腾、过渡沸腾和膜态沸腾下都能定向移动，突破传统莱顿弗罗斯特表面仅限于高温膜态的限制。

Yuhang, Guo · 刘小君 · Ji, Jiawei · Jiaxiang, Wang · Wei, Sun · Wang, Zhaochang · 刘焜 · 焦云龙

International Journal of Heat and Mass Transfer 2025

技术优势

跨越所有沸腾状态

深窄谷结构使液滴在核态、过渡态和膜态沸腾下都能定向移动，不必限制在高温膜态区。

谷状阵列激发蒸发动量

阵列壁使核态沸腾液滴产生沿棘轮方向的蒸发动量，提供驱动力。

阻挡飞溅反喷

在过渡态和喷雾膜态沸腾中，谷壁阻挡向侧向飞溅的液滴，迫使其沿棘轮方向运动。

实现反重力与定点散热

该结构可完成液滴反重力输运、轨迹操控、定点散热和高温自清洁等多种功能。

应用场景

• 喷雾冷却：将棘轮-谷表面用于喷雾冷却，使液滴定向铺展，提高冷却效率。
• 两相散热：在沸腾传热中控制液滴运动，改善两相散热性能。
• 高功率电子热管理：用于高功率电子器件的热管理，实现定点散热和高温自清洁。