超亲超疏复合集雾表面

集雾效率近4倍

超疏水表面上V形排布椭圆超亲水图案，协同促进液滴定向输运与快速脱离，集雾效率较单一润湿性表面提升约4倍。

张亮 · Sun, Ye · 边风刚 · 由吉春

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

集雾效率提升倍数

~4 times

技术优势

集雾效率提升约4倍

V形排布使微小液滴沿定向路径向收集区聚并，减少再蒸发并腾出成核位点；椭圆图案加快液滴从亲水区脱离，两者协同将效率提高至参考表面的约4倍。

液滴脱离更快

椭圆超亲水图案的几何形状不仅有利于液滴从亲水区脱离，还能主导液滴的定向移动，减少表面被液滴占据的时间，加快集雾循环。

减少液滴再蒸发损失

V形排布引导微小液滴沿定向路径向收集区聚并，缩短液滴暴露时间，降低再蒸发风险，并持续腾出位置供新液滴成核生长，提高了表面利用率。

应用场景

• 雾气集水：大幅提升单位面积集水量，为干旱地区提供更高效的水源。
• 仿生表面：模仿生物表面图案化润湿性设计，用于研究高效集水与传质机理。
• 自清洁涂层：亲水-超疏水协同图案可调控液滴运动，用于开发自清洁与防污表面。
• 微流控液滴操控：利用表面润湿性差异实现无外场液滴定向输运与合并，用于微流控平台。