تأثير قطرات السائل على سطح صلب هو ظاهرة شائعة في كل من الطبيعية والصناعية . الصلبة / السائلة وقت الاتصال هو واحد من العوامل الرئيسية التي تحدد الكتلة والزخم كفاءة نقل الطاقة بين الصلبة والسائلة المرحلة . الحد من الصلبة / السائلة الاتصال الوقت ، وجعل قطرات من سطح صلب بسرعة ، هو دائما مشكلة صعبة في جمع الطاقة ، وإدارة الحرارية ، ومكافحة الجليد وغيرها من التطبيقات . من خلال تصميم مختلف السطوح متدرج ، والباحثين في كثير من الأحيان تحتاج إلى ضبط بدقة نقطة الاصطدام من قطرات ، أو تقتصر على مجموعة ضيقة من قطرات السرعة .

في ضوء المشاكل المذكورة أعلاه ، في الآونة الأخيرةالبروفيسور وانغ zunkai فريق من جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقيةالتدرج المزدوج سطح مصممة بحيث قطرات السائل التي تؤثر على السطح يمكن أن تتغير تلقائيا إلى قطرات السائل ترتد واسطة في مختلف سرعات التصادم . التكيف الذاتي التبديل قطرة ترتد يتجنب الحاجة إلى السيطرة على نقطة اصطدام القطرة ، ويدرك بسرعة فصل القطرة في أكبر سرعة الاصطدام مجموعة . محتوى البحث ذات الصلة " .قطرة التكيف الذاتي ترتد على سطح تدرج مزدوج" في مجلة صغيرة ، جامعة مدينة هونغ كونغ هو المؤلف الرئيسي وو Chenyang ، طالب دكتوراه .

في هذه الدراسة ، ونحن تصميم سطح مزدوج مع التدرج في الهيكل ، كما هو مبين في الشكل 1 . استخدام أعضاء الفريقNanoarch الدقة المحدودة ® تصنيع مجموعة microneedle ميكرون الصف S140 مايكرو نانو طابعة 3Dإن microneedle قاعدة 300 ميكرون ، 800 ميكرون طويلة ، و المسافة بين microneedle 300 ميكرون .

أول هيكل مزدوج سطح التدرج التدرج يتكون من جزر محدبة بشكل مستمر ، مع عدم تناسق الانحناء الجانبي ، والتي يمكن أن تعزز انتشار قطرات غير المتماثلة وتسريع عودة قطرات . التدرج الثاني يتكون من مجموعة microneedles مدبب ، مدبب تباعد يضيق تدريجيا في الاتجاه الرأسي ، مما يسمح قطرات تخزين ما يكفي من الطاقة الشعرية أثناء السقوط و تحقيق سريع الطاقة الحركية الشعرية تحويل الطاقة .

النتائج التجريبية تبين أن تأثير قطرات السائل على السطح في انخفاض سرعة التصادم ( ويبر عدد أقل من 9-7 ) تظهر عدم تناسق ترتد واسطة ، الصلبة والسائلة الاتصال الوقت انخفض إلى 13.2 مرض التصلب العصبي المتعدد ، وارتفاع سرعة التصادم ( ويبر عدد أكبر من 9-7 ) تحولت إلى فطيرة ترتد واسطة ، الصلبة والسائلة الاتصال الوقت انخفض إلى 4.5 مرض التصلب العصبي المتعدد . النتائج التجريبية والنظرية تشير إلى أن التكيف من ترتد واسطة هو نتيجة المنافسة بين الضغط الشعري و ضغط المياه الحيوية ، فضلا عن توزيع الطاقة على سطح أفقي .

بالمقارنة مع غيرها من الاستراتيجيات المذكورة أعلاه ، مزدوج سطح منحن مصممة في هذا العمل يجمع بين مزايا غير المتماثلة كذاب و كذاب على شكل كعكة ، والتي لا تحتاج إلى مراقبة دقيقة من نقطة الاصطدام من قطرات السائل ، ويمكن تحقيق كفاءة قطرات السائل بسرعة فصل في أكبر ويبر عدد المنطقة ، وبالتالي توفير طريقة جديدة بسرعة فصل قطرات السائل .

الرابط الأصلي :

https://doi.org/10.1002/smll.202304635

ملاحظة : تم طبع حقوق الطبع والنشر