全球水资源短缺已成为严峻挑战,尤其在干旱和半干旱地区,传统水源十分有限。大气中的雾是一种尚未被充分利用的水资源,然而,现有集雾技术长期面临“捕获与运输”之间的平衡难题:高效捕获水滴的同时往往阻碍其快速脱离与输送,成为制约集雾效率的关键瓶颈。
近日,江苏大学闫研教授、戴江栋副研究员提出了一种多生物启发的超滑表面阵列,通过在润滑液注入多孔表面保留暴露的亲水凸点,成功解决了上述困境。该表面融合了沙漠甲虫背壳的亲水/疏水交替结构与猪笼草超滑表面的特性,实现了高效雾滴捕获与快速液滴输运,集雾效率达到目前报道的最高水平——在雾流量300至1500毫升/小时的条件下,每小时每平方厘米可收集5000至60000毫克水。此外,通过在凸点中集成二氧化钛光催化剂,该设备还能同步实现水的收集与净化。相关论文以“Preserving exposed hydrophilic bumps on multi-bioinspired slippery surface arrays unlocks high-efficiency fog collection and photocatalytic cleaning”为题,发表在Nature Communications。
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