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(shè)計(jì)超防水表面的兩個(gè)例子，還有很多類似的自然界奇妙設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(gòu)成。尖刺能驅(qū)趕落在表面上的液滴，甚至能導(dǎo)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(jié)時(shí)進(jìn)入尖刺之間，尖刺便會(huì)將液滴夾住。

在一項(xiàng)最新研究中，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)由垂直排列的銅納米線構(gòu)成的3D網(wǎng)絡(luò)。納米線的側(cè)面被超防水材料包裹，同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)非常緊湊，從而防止水進(jìn)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(jié)果是：在水滴從水蒸氣狀態(tài)開始凝結(jié)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(bào)告了這一成果。當(dāng)它們這樣做時(shí)，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(yīng)用。

來源：科學(xué)網(wǎng)