| 潮湿环境中仿生微柱阵列表面的自发除湿研究 | |
李兴济 ; 彭志龙; 陈少华
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| 会议录名称 | 2018年全国固体力学学术会议摘要集（上） |
| 2018-11-23 | |
| 页码 | 460-460 |
| 会议名称 | 2018年全国固体力学学术会议 |
| 会议日期 | 2018年11月23日至25日 |
| 会议地点 | 中国黑龙江哈尔滨 |
| 摘要 | 借助于表面的微纳米等级结构,荷叶表面可以实现优异的超疏水自清洁性能。然而,在潮湿环境中,凝结在荷叶表面的液滴展现了亲水性Wenzel浸润状态,而不是疏水性Cassie-Baxter浸润状态。在人工制备的微柱阵列表面上也存在这种反常的亲/疏水浸润现象,极大制约了其在自清洁,防冰防雾,集水及热传导领域的应用。近几年,实验发现通过精确设计微柱形状、尺寸、间距等,可以实现潮湿环境中的自发除湿,即液滴的在微柱之间凝结长大,最终弹出微柱顶端的现象。然而,后续的理论研究仍有缺失。为了解释现象背后的力学机理,本文建立了一种具有任意微柱形状的2D阵列表面模型,定量给出了液滴凝结过程中,凝结状态与除湿状态之间的能量势垒表达式。进一步,以梯形、抛物线形微柱为例,分析了微柱尺寸与间隔对自发除湿的影响,并解析给出了发生自发除湿的临界条件。本工作不仅证明和解释了潮湿环境下荷叶的反常浸润性,并且为定量优化仿生微柱阵列表面的除湿性能提供了理论依据。 |
| 关键词 | 自发除湿 微柱阵列表面 荷叶效应 防雾 表面效应功能化 |
| 资助信息 | 国家自然科学基金项目(11532013,11672302) |
| 语种 | 中文 |
| 文献类型 | 会议论文 |
| 条目标识符 | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/80481 |
| 专题 | 非线性力学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室 2.中国科学院大学工程科学学院 3.北京理工大学先进结构技术研究院 4.北京理工大学轻量化多功能复合材料与结构北京市重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李兴济,彭志龙,陈少华. 潮湿环境中仿生微柱阵列表面的自发除湿研究[C]2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）,2018:460-460. |
| 条目包含的文件 | 下载所有文件 | |||||
| 文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
| ChnCP2018063.pdf（327KB） | 会议论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 下载 | ||
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