新研究表明,石墨烯涂層可以幫助控制各種表面的水蒸發(fā)過(guò)程。
來(lái)自北京兩家研究所的分析師聯(lián)手演示石墨烯如何抑制親水表面的蒸發(fā)速率,并加速疏水表面的蒸發(fā)速率。
這對(duì)緩慢蒸發(fā)湖泊和水庫(kù)來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。
“水滴蒸發(fā)是一種無(wú)處不在的復(fù)雜現(xiàn)象,在自然界和工業(yè)界起著舉足輕重的作用,”中國(guó)科學(xué)院的主要研究作者黃永峰在一份聲明中說(shuō)。
“理解其在原子尺度上的機(jī)理,合理控制蒸發(fā)速率對(duì)于包括傳熱和體溫控制在內(nèi)的應(yīng)用非常重要,”他解釋說(shuō)!暗,它仍然是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)!
在本期由2D Materials雜志發(fā)表的一篇論文中,該小組詳述了水分子與各種石墨烯覆蓋表面的相互作用。
“我們發(fā)現(xiàn)石墨烯對(duì)于蒸發(fā)是'透明的',”黃說(shuō)!爱(dāng)用石墨烯涂覆親水表面[吸引到水]時(shí),由于潤(rùn)濕角度的調(diào)整,水滴的接觸線顯著縮短或伸長(zhǎng)。這導(dǎo)致蒸發(fā)率發(fā)生變化。“
一塊碳原子排列成六邊形格子,石墨烯是其他形式的碳的基本結(jié)構(gòu)元素,包括石墨和木炭。
備受關(guān)注的同素異形體引起了電池制造商的關(guān)注,對(duì)其一流的物理和化學(xué)穩(wěn)定性感到興奮。它也引起了英國(guó)運(yùn)動(dòng)服品牌inov-8的注意,該品牌與曼徹斯特大學(xué)合作,將石墨烯納入跑步和健身鞋。
它以其韌性和導(dǎo)電性而聞名,基本的結(jié)構(gòu)元素被吹捧為“奇跡材料”,非常適合用于食用電子產(chǎn)品。萊斯大學(xué)的科學(xué)家正在測(cè)試將石墨烯圖案嵌入食品,織物,木材和其他物體的新方法。
正如華威大學(xué)教授James Sprittles所描述的這項(xiàng)最新研究為“未來(lái)研究的幾個(gè)有趣話題”打開(kāi)了大門,包括如何將分子效應(yīng)納入宏觀建模......無(wú)論這意味著什么。
“我們的結(jié)果是石墨烯介導(dǎo)的蒸發(fā)的重要發(fā)現(xiàn),”Huang吹噓道,“并指出了合理控制蒸發(fā)過(guò)程的新方法,以及在傳熱,印刷和相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用!