调查人员纽约大学阿布扎比分校智能材料实验室(SML)和智能工程材料中心(CSEM)开发了一种从雾和露水等自然资源中收集水的创新方法。
晶体表面的颗粒被水带走，随着通道的升华和变宽而沿着通道向下移动。图片来源:纽约大学阿布扎比分校
研究科学家Patrick Commins和博士后助理Marieh B. Al-Handawi在研究中首次观察到水从蒸汽自发凝结成液体，并在逐渐升华的有机晶体表面移动。人们发现，这是由于随着时间的推移，晶体表面出现的小通道的宽度发生了变化，并将凝结水引导过表面。
研究人员报告了六氯苯晶体表面的凝结和水运动，六氯苯是一种广泛使用的杀菌剂。由于升华，这种材料的表面具有明确的平行通道的刚性地形。
小的固体颗粒，如灰尘或金属纳米颗粒，可以在通道中自主移动。这些颗粒的运动被发现是由凝结的空中水引起的，随着时间的推移，通道的横截面和宽度发生变化，这些水在通道中移动。
这项研究发表在杂志上化学性质．
以前，人们通过表面化学修饰或精确制造的微通道，在某些植物或昆虫等自然系统的表面实现了自主水流。这项新研究的观察结果有可能指导新技术的开发，以利用露珠和雾等自然存在的水源，目前只有少数沙漠植物和动物利用这些水源生存。
这项新研究有助于理解这种生物结构的水收集机制，同时提出了一种根本不同的水运输机制。
水在固体表面上的运动是自然界发现的最基本现象之一。经过数千年的进化过程，自然生物的表面已经优化，可以有效地运输水，以实现各种生命支持功能。人们发现植物是通过逆重力移动水分来做到这一点的．
panee Naumov，研究通讯作者，智能工程材料中心主任
panee Naumov也是智能材料实验室的负责人，他补充说:我们的团队发现了一种让水在动态固体表面移动的新方法，这是一种全新的水收集原理。这可以为新兴技术提供灵感，这些技术可能会最大限度地提高用于收集空气湿度的实验系统的效率”。
期刊引用
Commins, P。等．(2023)。水的自主的和定向的流动和粒子在升华的动态晶体表面的运输。化学性质．doi.org/10.1038/s41557 - 023 - 01158 - 5．
来源:https://nyuad.nyu.edu/en/