科學家開發(fā)出銅納米線3D超防水網(wǎng)絡

日常生活中我們所見的在池塘表面和能自我清潔的荷葉上行走的昆蟲，只是大自然通過無數(shù)種方式設計超防水表面的兩個例子，還有很多類似的自然界奇妙設計都在不斷的啟發(fā)人類去探知其中的奧秘。

近日，研究人員通過這些自然現(xiàn)象，利用銅納米線設計出了新的版本——超疏水表面。

▲  The graphic abstract

通常，這些表面由微尺度或者納米尺度的尖刺構成。尖刺能驅趕落在表面上的液滴，甚至能導致微小的液滴從表面上彈跳下來。

不過，這種方法并不總是奏效。如果水蒸氣在凝結時進入尖刺之間，尖刺便會將液滴夾住。

在一項最新研究中，研究人員設計了一個由垂直排列的銅納米線構成的3D網(wǎng)絡。納米線的側面被超防水材料包裹，同時該網(wǎng)絡非常緊湊，從而防止水進入電線中間。

▲ Fabrication of porous AAO templates. (A) Schematic illustratiing the experimental setup and the anodization process. (B) Fabrication process of porous AAO template.

結果是：在水滴從水蒸氣狀態(tài)開始凝結后不久，便從表面彈跳下來。

▲ Schematic showing the custom-made experimental setup for condensation heat transfer test.

研究人員在日前出版的《焦耳》雜志上報告了這一成果。當它們這樣做時，彈跳的液滴能“隨身”帶走從表面獲取的熱量。

研究人員發(fā)現(xiàn)，和此前最好的材料相比，銅納米線表面能移除兩倍的熱量。此類表面可被用于改善從海水淡化到電子冷卻器件的諸多應用。

來源：科學網(wǎng)