通过仿生优化雾气收集
软凝聚态物质
2022-03-10 v1 流体动力学
摘要
受stenocara甲虫启发，我们研究一种理想平面，其由疏水基质中规则排布的亲水圆形斑块组成，平面相对于水平面倾斜角度。基于Bond数一阶下Laplace-Young方程的精确解，在合适的亲水与疏水接触角范围以及如或的倾斜角下，使表面液体存储容量作为斑块半径的函数最大化。发现最优半径同时防止斑块顶部去润湿和底部溢出。这些理论考量由玻璃/十八烷基三氯硅烷（OTS）体系涉及不同斑块尺寸和不同倾斜角的若干实验验证。在一个考虑雾流撞击表面或适当冷却表面冷凝的简单动力学模型中，我们发现最大收集条件与最大静态存储条件一致。该方法可发展为液滴存储与液滴输运应用，如集水系统。
引用
@article{arxiv.2203.04675,
title = {Optimizing fog harvesting by biomimicry},
author = {J. C. Fernandez Toledano and C. Fagniart and G. Conti and J. De Coninck and F. Dunlop and Th. Huillet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.04675},
year = {2022}
}