在眾多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,如冷卻,除蟲,農(nóng)藥噴灑過(guò)程中,將液體輸送到固體表面至關(guān)重要。然而,液體在超疏液表面,如超疏水表面,超疏油表面,過(guò)熱表面的輸送十分困難,這大大降低了生產(chǎn)效率。
針對(duì)這一問(wèn)題,香港大學(xué)王立秋講座教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)給液滴包覆一層極薄的潤(rùn)滑油來(lái)充當(dāng)阻尼器,形成包覆復(fù)合液滴,實(shí)現(xiàn)了液滴在多種超疏液表面(超疏水表面,超疏油表面,過(guò)熱表面)的高效輸送 (圖一)。
圖一. 復(fù)合液滴在超疏液表面的輸送現(xiàn)象。
利用高速攝像機(jī)拍攝,該團(tuán)隊(duì)分析了復(fù)合液滴的輸送過(guò)程,研究了復(fù)合液滴的輸送機(jī)理。在接觸超疏表面時(shí),液滴可以通過(guò)潤(rùn)滑油來(lái)附著在超疏表面上;復(fù)合包覆液滴里的粘性耗散可以消耗掉復(fù)合液滴的動(dòng)能,以實(shí)現(xiàn)液滴的輸送,潤(rùn)滑油的粘度越高,液滴輸送效果的越好(圖二)。該工作有著廣泛的應(yīng)用前景,如基于液滴的打印,有害液體控制等。
圖二. 復(fù)合液滴在超疏液表面的輸送機(jī)理。
以上成果以Slippery damper of an overlay for arresting and manipulating droplets on nonwetting surfaces為題發(fā)表在Nature Communications上 [Nat Commun 12, 3154 (2021)]。論文的第一作者為韓興博士后研究員。共同通訊作者為唐欣博士后研究員和香港大學(xué)王立秋講座教授。
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-021-23511-3
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