科研人員從大自然中的水稻葉子和豬籠草獲得啟發(fā)，開發(fā)出一種既能夠快速收集空氣中水分、又能使水分快速脫落便于收集的材料。
在沙漠干涸的環(huán)境中生存的甲殼蟲，其表面有親水和疏水相間的化學(xué)物質(zhì)，依靠其親水表面收集霧中的水滴，疏水表面有助于讓水珠滑落飲用。開發(fā)出同時(shí)兼顧兩種優(yōu)點(diǎn)的集水材料一直是科學(xué)家們努力的方向。
一般的親水表面容易吸收空氣中的水蒸氣和小水滴，但會形成一層液膜，阻礙水分的有效收集。論文通訊作者之一、美國得克薩斯大學(xué)拉斯分校戴賢明博士對新華社記者說，開發(fā)出有效收集空氣中水分并使其從表面快速脫落、從而可被收集的材料，有望為缺水地區(qū)提供更多淡水資源。
主持研究的賓夕法尼亞州立大學(xué)黃得勝博士說，他們采用一種被稱為ＰＤＭＳ的親水性液體潤滑劑修飾固體表面，讓固體表面具有親水性質(zhì)，能夠快速收集空氣中水分。由于液體潤滑劑具有良好的流動性，可使液滴迅速滑落并被收集。研究人員還采用粗糙表面，加大其表面積以收集更多的水。
測試結(jié)果證實(shí)，這種親水粗糙表面能快速收集空氣中的水分，并做到“滴水不沾”。戴賢明博士說，這種材料不像超疏水表面依賴空氣幫助水滴脫落，卻能達(dá)到現(xiàn)有超疏水材料集水效率的3倍以上。
這項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于各種固體材料表面，比如低成本的塑料和金屬等，制成的高效集水材料有望用于海水淡化、冷凝換熱和淡水收集等領(lǐng)域。
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
