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  受自然界的啟發(fā)，沙漠甲蟲因通過親/疏水組合圖案實(shí)現(xiàn)高效集水而得到廣泛研究，在水和能源的可持續(xù)性發(fā)展上取得重要進(jìn)展。但現(xiàn)有的親/疏水組合由于過大的釘扎力，在空氣中冷凝時(shí)效果較好，但空氣中冷凝的熱通量非常低，只有1-2 kW/m²。當(dāng)現(xiàn)有的仿甲蟲表面在蒸汽中冷凝時(shí)，其效果卻不如普通疏水表面。這是因?yàn)檎羝淠袩嵬靠梢赃_(dá)到2001-2 kW/m²，這是空氣冷凝中的近100倍。其原因是在空氣冷凝中會(huì)有不凝氣體大大阻礙冷凝傳熱的速率，而在蒸汽冷凝中由于液滴產(chǎn)生速度非�？欤瑫�(huì)導(dǎo)致整個(gè)表面被冷凝水覆蓋形成膜狀凝結(jié)。這是因?yàn)楝F(xiàn)有仿甲蟲表面上的親水區(qū)域?qū)σ旱斡泻軓?qiáng)的釘扎力，導(dǎo)致冷凝形成的液滴不能馬上被收集，從而在表面產(chǎn)生泛濫。因此，一個(gè)有效的超滑親/疏水組合需要親水和疏水區(qū)域都超滑，這樣才能同時(shí)在空氣和蒸汽冷凝中都取得很高的能源效率和快速水收集，才能對可持續(xù)的高效冷凝傳熱有進(jìn)一步突破。

圖3. 條紋QLS的冷凝傳熱增強(qiáng)機(jī)理。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202211113

研究團(tuán)隊(duì)簡介：

  戴賢明現(xiàn)為達(dá)拉斯德克薩斯大學(xué)助理教授，其團(tuán)隊(duì)主要研究相變傳熱，微流體，表面科學(xué)，余熱發(fā)電和水收集。曾獲得美國自然科學(xué)基金委，陸軍研究辦公室，微流界面會(huì)議和工程學(xué)院等諸多杰出青年獎(jiǎng)。其團(tuán)隊(duì)長期招收相關(guān)方向研究生，有關(guān)其團(tuán)隊(duì)具體信息見其網(wǎng)站：https://labs.utdallas.edu/dai