在高溫疏水表面上降低液滴接觸時間

 

計畫團隊成員:台大機械呂明璋教授與中興機械羅老師共同合作發表在Small之研究「在高溫疏水表面上降低液滴接觸時間」被Wiley旗下材料科學類期刊官方平台報導。

  降低液滴撞擊表面的接觸時間在各種領域都非常重要,超疏水表面常被用來在室溫下降低液滴之接觸時間,但是當固體溫度上升至高溫時,固體表面會因為疏水塗層的失效,或是表面達到了萊頓弗羅斯特(Leidenfrost)溫度,而無法降低液滴之接觸時間。台灣大學機械工程學研究所呂明璋教授團隊以雙反摺溝槽陣列表面(Double Reentrant Groove Array Surface,簡稱DRG表面)去抑制萊頓弗羅斯特效應並,且降低液滴接觸表面的時間,此DRG表面之雙反摺結構的特殊倒鉤特徵,可以使液滴撐在結構上面,而達到疏水特性,並且能阻擋蒸氣向上覆蓋整個表面。因此,DRG表面的萊頓弗羅斯特溫度可達到約為攝氏530度,高於其他任何的疏水表面;此外,由於撞擊此表面之液滴產生拉伸彈跳,在表面溫度為攝氏400~500度時,能使液滴接觸時間能低於毛細慣性限制(capillary-inertia limit),所以此DRG表面也是目前唯一能在高溫下降低液滴接觸時間的疏水表面,並且其可以打破一般疏水表面的低萊頓弗羅斯特溫度的限制,由於雙反摺溝槽陣列表面的疏水特性,此表面可被應用於許多高溫系統之自我清潔(self-cleaning),或增加熱質傳上。

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