冷凝是眾多工業應用中不可或缺的重要過程。 通過在疏水表面上逐滴冷凝來提高冷凝效率已得到充分證實。然而,在冷凝過程中,沒有任何表面能夠排斥表面張力極低的液體(例如氟化溶劑),因為它們會成核并完全潤濕最疏水的界面。
在這里,伊利諾伊大學香檳分校Nenad Miljkovic,Kazi Fazle Rabbi介紹了一種表面功能化方法,該方法可以實現氟化制冷劑的逐滴冷凝。
文章要點
1)這種方法與各種基材兼容,使用高度可擴展的大氣氣相沉積技術,將低接觸角滯后 Parylene-C 與低表面能硅烷 (P-HFDS) 相結合。我們的實驗結果表明,全憎性 P-HFDS 涂層有利于天然制冷劑(水、乙醇、己烷、戊烷)和合成低全球變暖潛能值制冷劑(HCFO R1233zd(E) 和 HFO R1336mzz(Z))的滴狀冷凝,25°C 時表面張力低至 14.6 mN m?1。
2)與未涂層金屬表面的薄膜狀冷凝相比,P-HFDS 涂層分別將乙醇、己烷、戊烷和 R1233zd(E) 的冷凝傳熱系數提高了 274%、347%、636% 和 688%。 此外,該涂層具有長期耐用性,可維持穩定的滴狀冷凝 170 天而無明顯降解。
這項工作開創了在無結構表面上穩定滴狀冷凝多種制冷劑的先河,為低表面能涂層提供了一種耐用、獨立于基材且可擴展的解決方案。
參考文獻
Fazle Rabbi, K., Khodakarami, S., Ho, J.Y. et al. Dynamic omniphobic surfaces enable the stable dropwise condensation of completely wetting refrigerants. Nat Commun 16, 1105 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56338-3
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56338-3