冷凝是众多工业应用中不可或缺的重要过程。 通过在疏水表面上逐滴冷凝来提高冷凝效率已得到充分证实。然而,在冷凝过程中,没有任何表面能够排斥表面张力极低的液体(例如氟化溶剂),因为它们会成核并完全润湿最疏水的界面。
在这里,伊利诺伊大学香槟分校Nenad Miljkovic,Kazi Fazle Rabbi介绍了一种表面功能化方法,该方法可以实现氟化制冷剂的逐滴冷凝。
文章要点
1)这种方法与各种基材兼容,使用高度可扩展的大气气相沉积技术,将低接触角滞后 Parylene-C 与低表面能硅烷 (P-HFDS) 相结合。我们的实验结果表明,全憎性 P-HFDS 涂层有利于天然制冷剂(水、乙醇、己烷、戊烷)和合成低全球变暖潜能值制冷剂(HCFO R1233zd(E) 和 HFO R1336mzz(Z))的滴状冷凝,25°C 时表面张力低至 14.6 mN m−1。
2)与未涂层金属表面的薄膜状冷凝相比,P-HFDS 涂层分别将乙醇、己烷、戊烷和 R1233zd(E) 的冷凝传热系数提高了 274%、347%、636% 和 688%。 此外,该涂层具有长期耐用性,可维持稳定的滴状冷凝 170 天而无明显降解。
这项工作开创了在无结构表面上稳定滴状冷凝多种制冷剂的先河,为低表面能涂层提供了一种耐用、独立于基材且可扩展的解决方案。
参考文献
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