Kiểm soát hình thái bề mặt vật liêu để thu thập nước trong không khí

Abstract

Nghiên cứu đề xuất phương pháp thu thập nước trong không khí lấy ý tưởng từ hiện tượng “bẫy” nước của bọ cánh cứng Stenocara trên sa mạc Sahara. Sự kết hợp độc đáo giữa khu vực ưa nước (hydrophilic) và không ưa nước (hydrophobic) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thu thập nước. Các ô hình vuông ở trạng thái hoàn toàn dính ướt được tạo ra trên bề mặt bằng cách sử dụng một lớp mặt nạ kim loại đã được thiết kế từ trước, kết hợp với UVO (Ultra Violet – Ozone). Những ô hoàn toàn dính ướt này được bao quanh bởi các khu vực hoàn toàn không dính ướt để tăng cường khả năng dẫn truyền. Kết quả khảo sát cho thấy hiệu quả thu nước vượt trội trên bề mặt kết hợp so với các bề mặt có độ ẩm đồng đều bao gồm mẫu nguyên bản, hoàn toàn dính ướt, hoàn toàn không dính ướt. Điều này được giải thích là do sự phân hóa nhiệm vụ triệt để của việc thu thập và dẫn truyền nước, vốn được giải thích bằng năng lượng cần thiết cho sự tạo mầm không đồng nhất từ pha khí sang pha lỏng tại mặt tiếp xúc giữa bề mặt Nhôm và không khí ẩm. Kết quả cho thấy tiềm năng trong việc kiểm soát độ dính ướt của bề mặt kết hợp cho các mục đích thu thập nước định hướng ứng dụng cho các khu vực khó khăn, khô hạn.