宏脊疏水表面

控回弹降接触时间

带单一宏脊的疏水表面可通过对偏心距离与韦伯数的调控,实现液滴在宽工况下的稳定回弹与接触时间的大幅缩短。

高淑蓉 · Mo, Sha · Zihao, Xie · 杨燕茹 · 黄丛亮 · 王晓东

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2026

技术优势

高偏心距下稳定回弹

当偏心距离较大(0.6~1.0)时,宏脊的干扰减弱,粘性耗散降低,液滴动能保留更多,从而在整个韦伯数范围内都能实现回弹。

接触时间大幅缩短

在高偏心距离下,接触时间随偏心距离增大而单调下降,意味着液滴能更快从表面脱离,有利于自清洁和防冰。

接触时间不随韦伯数变化

在高偏心距离下,韦伯数对接触时间的影响极小,形成一个“时间不变量区域”,因此在较宽的速度范围内性能保持稳定,无需针对不同冲击速度重新设计表面。

高韦伯数下也能回弹

在低偏心距离下,通常认为高韦伯数会促进回弹,但本工作发现当韦伯数从10增加到40时,表面能释放更高效却因粘性耗散占主导而抑制回弹;而在高偏心距离下,由于耗散减少,高韦伯数下依然保持回弹。

应用场景