旋转涡轮雾收集器
主动吸入微液滴
一种仿生旋转涡轮装置，通过主动吸入雾气、仿仙人掌刺捕获和仿滴水尖快速排水，在低风速下高效收集微小雾滴。
Wu, Jiaoyang · Zhou, Yuehui · 郭璇 · Lei, Jiang · 董智超
Advanced Materials 2026
参数信息
- 收集效率（风洞）
- 96.8 L m⁻² h⁻¹
- 收集效率（现场）
- 13.8 L m⁻² h⁻¹
- 入射雾通量提升倍数
- 5.8 倍
- 比能效
- 86 L kWh⁻¹
技术优势
主动吸入，摆脱低风速局限
旋转叶片形成稳定负压区，主动吸入雾气流，使入射雾通量提高5.8倍，不受自然风速限制。
微液滴捕获能力显著增强
叶片表面仿生仙人掌刺阵列增强了微米级小雾滴的惯性捕获，避免低惯性液滴逃逸。
快速排水，减少液体滞留
叶片边缘的仿生滴水尖结构与离心力结合，快速排出收集水，避免液膜增厚影响后续收集。
能效优于传统除湿
比能效达86 L kWh⁻¹，在目标雾条件下超过常规除湿系统，产水能耗更低。
应用场景
- 离网淡水收集：在无电力或低风速的偏远雾区，主动吸入空气并高效产水，取代被动网式收集。
- 仿生表面工程：仙人掌刺与滴水尖协同设计，同时强化微液滴捕获和快速排水，可推广到其他集液表面。
- 气溶胶收集：主动制造气流扰动，对低惯性微米级气溶胶粒子实现高倍通量与有效捕获，可收集油雾。
- 环境传感除雾：旋转叶片持续吸入雾气并快速排水，可保持光学或传感窗口在低风速下不结雾。