沐鳴登錄 在微柱上放
 
 
 
一項新的研究顯示了納米結構的形狀如何影響其保水和保溫的效果。
 
随着我們的電子設備越來越複雜,它們也會産生更多的熱量,這些熱量必須被釋放出來,以達到最佳性能。研究人員正在完善一種獨特的散熱方法,即在一排微柱上滴上微小的液滴。
 
華盛頓大學聖路易斯分校麥凱維工程學院的機械工程師和材料科學家Damena Agonafer在《Langmuir》雜志上發表了一篇文章,他研究了不同形狀的微柱結構上的不同液體液滴:三角形、正方形和圓形。
 
微柱頂部的液滴類似于一杯水被灌滿,剛好形成半球形或半月闆,然後再一滴就會溢出來。
 
Agonafer的微柱結構用尖銳的邊緣留住了液滴,在表面形成了一個能量屏障,防止液體溢出。有些液體,如水,在微柱的内孔邊緣固定接觸線時,會産生高表面張力和最大壓力。其他液體,如異丙醇或制冷劑,當接觸線固定在結構的外邊緣時,會産生低表面張力和最大壓力。
 
阿戈那弗發現微柱的形狀對液滴溢出前它所含的液體量有影響。這是首次在非對稱柱結構上研究液體潴留的工作,為科學和工程上的表面微和納米工程結構的設計提供了思路。
 
阿戈那弗說:“我們希望液滴留在微柱的頂部,沐鳴登錄因為它有助于冷卻過程。”“不對稱的形狀增強了傳熱。半月闆是蒸發傳熱最高的地方,所以我們想要增加這個區域。”
 
在此之前,Agonafer開發了一種帶有圓形微柱的薄膜,用于在電子設備中散熱。他把這種薄膜的基礎建立在春尾的防水皮膚上,這是一種古老的昆蟲,即使在水下也可以通過它的皮膚呼吸。這是第一個在多孔膜結構中使用低表面張力液體的工作。
 
在這項新的研究中,阿岡納弗和他的團隊發現,固定在三角形微柱上的液滴在溢出之前隻吸收了最少量的液體,即臨界爆裂體積。當他們使用高表面張力的液體異丙醇和介質液體時,将微柱的形狀從圓形改為三角形,導緻臨界爆震體積分别減少了83%和76%。
 
最終,他發現圓形微柱比三角形和方形微柱的液體體積積累更均勻。
 
他說:“液體在非對稱柱狀結構上的滞留特性與柱狀結構非常不同。”“液體半月闆不一定會濕潤整個非對稱微柱表面的頂部,這為分析平衡剖面帶來了重大挑戰。”
 
阿岡納弗和他的實驗室目前正緻力于優化微柱陣列的形狀和模式,沐鳴登陸以開發蒸發換熱裝置。