淡水资源短缺是当前社会的主要危机之一，仿造自然生物“雾中取水”为收集淡水资源提供了重要途径。但是，现有的水汽收集材料主要依赖于超疏水材料对水的凝结与运输，长期处于水汽环境中，会导致水汽在材料微纳结构内部凝结成核，水收集效率难以得到长期保持。受猪笼草启发的液体灌注润滑多孔表面（SLIPS）在水收集过程中可以克服传统超疏水表面的弊端，为解决上述问题提供了新思路。目前已有的相关研究证明了润滑表面在水汽收集应用中呈现出更佳的效果，然而，此类表面注入的润滑液体通常不稳定，在实际应用过程中很容易发生流失，导致对雾气的捕获以及运输能力下降，同时也可能带来严重的水安全问题。润滑表面润滑油的稳定存储对于长时间高效集水至关重要，但现有研究仍缺乏对于集水过程中表面润滑油流失情况及其对水汽收集影响的深入研究。与此同时开发具有更加稳定润滑效果的润滑表面也同样重要。
我室通过在三醋酸纤维素膜表面构建规整微针垫结构与纳米粒子结构，协同微纳多级作用，制备了性能优异稳定的润滑表面。研究发现，在微观结构的基础上，增加纳米结构可提升表面毛细作用力，抑制了润滑油在水汽收集过程中的流失行为。该微纳多级润滑表面表现出良好的水滴凝结与运输性能，最终集水效率高达852 mg cm-
2 h -1，且在连续20 h水汽收集中仍能保持稳定。此外，该表面还具有良好的耐热水和耐热蒸汽性。该研究将有利于开发具有稳定润滑表面的新型液滴操控或水汽收集平台。
该工作近期发表在ACS Applied
Materials & Interfaces上，该论文第一作者为本室研究生冯蕊。
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c00234
