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科学家开发出铜纳米线3D超防水网络

发布时间:2018-01-08 14:29:57

日常生活中我们所见的在池塘表面和能自我清洁的荷叶上行走的昆虫,只是大自然通过无数种方式设计超防水表面的两个例子,还有很多类似的自然界奇妙设计都在不断的启发人类去探知其中的奥秘。

近日,研究人员通过这些自然现象,利用铜纳米线设计出了新的版本——超疏水表面。


铜纳米线3D超防水网络

▲  The graphic abstract

通常,这些表面由微尺度或者纳米尺度的尖刺构成。尖刺能驱赶落在表面上的液滴,甚至能导致微小的液滴从表面上弹跳下来。

不过,这种方法并不总是奏效。如果水蒸气在凝结时进入尖刺之间,尖刺便会将液滴夹住。

在一项最新研究中,研究人员设计了一个由垂直排列的铜纳米线构成的3D网络。纳米线的侧面被超防水材料包裹,同时该网络非常紧凑,从而防止水进入电线中间。

铜纳米线3D超防水网络

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

结果是:在水滴从水蒸气状态开始凝结后不久,便从表面弹跳下来。

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

研究人员在日前出版的《焦耳》杂志上报告了这一成果。当它们这样做时,弹跳的液滴能“随身”带走从表面获取的热量。

研究人员发现,和此前最好的材料相比,铜纳米线表面能移除两倍的热量。此类表面可被用于改善从海水淡化到电子冷却器件的诸多应用。

来源:科学网

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