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张欣茹 , 沙漠甲虫S ncr 与空气粤 等: t oaa e
沙漠 甲虫 S e o aa与空气 取 水 tn c r
De etBe tea d W ae xrcin fo Ai sr el n trE t t rm r a o
张欣茹/H G i r 姜泽毅/I G e y , Z AN Xn u。 - JAN Z - i张欣 欣亿H G Xi- l 柳翠  ̄ /I ic i AN n x n, . U Cu- u 。 L -
杨怡菲/AN Y G 北京科技 大学机械 工程 学 院 , 北京 1o8 O0 3
D pr e to M cai l ner g U i r t o Si c ea m n f ehnc gei , nv s y f c ne&T cnl y e i ,e ig10 8 ,hn t . aE n e i e eh o g in B in 0 0 3 C ia o B jg j
f 擒l】 空气取水是解决淡水匮乏的有效方法之一,但较低取水率限制了其广泛应用。结合英国生物学家 A de nrw发现的沙滇甲虫
Se oaa利用其特 殊背部表面从 空气 中获取饮用水 的现 象 。 tn c r 通过分析现有 空气取水技 术 , 出了制作 Se o aa甲虫背部仿 生表面 指 tn c r 以应用在空气取水中。 有可 能在提高空气取水的取水率方面提供新的思路 。 这也有望成为今后大型化、 人工空气取水的基础 。
【 关■词】 空气取水。 t o a Se c r n a甲虫, 仿生。 表面特性, 冷凝 【 文t标识码】 A
【 中圈分类号】 T 14 K2 【 文章奠号】 10 - 8 72 0 )2 0 1- 4 00 7 5 (0 60 - 08 0
A g a  ̄Se o aab e e n teN m b D sr c l c dikn a r rm tear n te a k . t xr t n f m a ( A) n b c  ̄ tn c r er si a i eet o et rn i w t o i o h i b c s Wa re t ci r i WE i a i h l g ef h r e a o o r s
efcie slt n frwae h r g .b tte lw wae olc o ae i e tcin t t d p l ain f t oui o trs ot e u h o trc l f n rt Sa rsr t O i wie a pi t .Bae n te a ayi fte e v o a ei i o s c o sd o h n lsso h pee tWEA eh oo y hec n lso
h ttea pia o f h e t incs r c o W E y iee s h ae olcin rt S rsn tc n lg .t o cu in ta h p l t n o eb el sbo i u a e t A ma n rae tew trc l t ae i ci t e f e o da n i h a e . hspo ie e ie sfrteW EA tc n lg n g tb c me te b ssfrte lre sae at ca c e st rw n te p p r T i rvd sn w d a o h e h oo y a d mih e o h ai o h ag - c l ri ilsh me o i f
g te n t r r m e ar a r g wae o t i. h i f h
Ke od wae xrcinf m i, tn c r et , inc s raec aa trs c c n e s t n yW rs: treta t r ar Se o aab el bo i, u c h rce t , o d n ai o o e f ii o
C C N mb rT l4 L u e. K 2-
D c me t O B A o u n d : C
A U l I : 0 0 7 5 (0 60 ~ 0 8 0 ro 10 ~ 8 720 )2 0 1 —4 eD
水是生命 的源泉 , 是社会发展的血液, 是经济建设 的命脉 , 是 人类 不可替代的宝贵资源 。目前 , 全球范围内越来越严峻 的淡水 匮 乏 不仅 严 重 制 约 了社 会 和 经 济 的 发 展 ,而 且 也 对 人 类 的 生 存 提出了前所未有的挑 战【 。然而 , 自然界的多姿多彩与生物体的 独特魅力 , 却往往能给我们 带来柳暗花 明的感觉 , 并提供 出解决 问题 的办 法 。
近 来 , 国生 物 学 家 A de 英 n rw发 现 : 纳米 比亚 沙 漠 中的小 甲虫 Se oaa 所 以能在 炎热 干旱 环境 中生 存下 来 的一个 关键 , 是它 t cr 之 n 就 具有一种能获取空气中水分的特殊背部表面∞。甲虫 Seoaa利 t cr n
用特殊背部表面 向空气要 水的方式 给我 们提供了一种淡水获取 的新思路 , 即高效空气取水 , 并可 由此解 决某些特殊情况下淡水
获 取 困 难 的 问题 。
收稿 日期 : o 5 1- 2 2 o — 2 0
基金 项 目:国 家 自然 科 学基 金 项 目(0 0 0 ) 5 5 6 0 作者 简介 : 张欣茹 , ,b 海淀区学院路 3 女 j京 0号北京科技 大学机械 工程 学院热能工程 系, 士生。 硕 研究方向为现
代传热传质 、 空气取水
技 术 ; — a : h n _ i r@1 3 o E m i zag x _u 6 . m l n c
张欣欣 ( 通讯作者) 男 , , 北京科技 大学机械 工程学院热能工程 系, 教授 , 究方向为现代传热传质及热物性 测试; 研
E mal x z a g — i x h n @meu t .d . n : . sbe uc
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量永 明)
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ZHANG n r e I De etBe t n ae xr cinfe r Xi— u, t .: s r a el a d W t rE ta t r i Ai e o n
1 向 空 气 墨 水 的 沙 灌 小 甲 虫 Stn c r e o aa 纳米 比亚 沙 漠 是 地 球 上 极 度 炎 热 干 旱 的地 区之 一 ,那 里几 乎 四季无雨 , 但其昼 夜温差较 大 , 空气 相对湿度 变化也很大 , 且 每月大西洋 的海风也会 为此地 区带来湿气 ,生存其 中的 Seo tn. c 可利用它特殊的背部表 面获取含湿空气中的水分 。 伽 如图 1 所 示 ,tncr 集水 时, Seoaa 头部朝着风向 , 背部 与地 平面大约成 4 5度 角 ,这 样 便 可 利 用 背 部 收 集 湿 空 气 中 的 水 蒸 汽 。 A de 对 nrw S cr 把 Ⅱ0背部具体结构进 行了研究 ,并 对相应仿生表面 的集水 效 果进 行 了实 验 分析 , 到 了 一些 定 性 的有 益 结 论 。 得
为 分 析 S ncr 部 结 构 和 集 水 效 果 问 的 关 系
, n rw进 t oaa背 e A de 行 了类 似 甲 虫集 水 过 程 的 集 水 实 验 , 性 分 析 了测 试 表 面 的不 同 定
表面特性对集水量的影响四 。 实 验中 , 制作 了一系列测试表 面 , 包括 : 完全疏水 的光滑 ① 表 面( 似聚 乙烯 材料 )② 完全 亲水 的光 滑表面 ( 似玻璃 表 类 ; 类 面 )⑧ 疏水基底上 整齐 排列 亲水 小突起的的表面 ; 疏 水基底 ; ④ 上无规则随机排 列亲水小突起 的表面。其 中表面③ 和④ 是在一 层薄的蜡质 表面上间隔嵌入 了许多 直径大约为 罂粟 种子大小的 玻 璃球 制 成 的。 在 同 样 的 环境 模 拟 系统 中 , 不 同 的测 试 表 面 进 对 行 了集水实验 , 并通过对凝集水的收集 、 称重 , 定性分析 了不同表 面特性 与集水量问的关 系。 实验表 明, 表面⑧ 和④均 比① 和②收集的水多。 因为, 表面④ 上 的水 滴 较 小 , 易 被 风 带 走 , 者 在 表 面 上 弹 落 ; 在② 表 面 上 容 或 而 易形成水膜 , 且凝集水流路不可预测 , 也导致 了集水 困难 。
1 tn c r 空气 要 水 的 启 示 . Se o aa向 3
图 1 Se o aa背 部 集水 图 tn c r
Fi. W ae a t r f m i b tn c a g1 trc p ue r ar y se o ar o
生物体的独特能力给社会进步和人类 发展 作出了许多贡献 , 诸 多高科技含量 的技术均 是从 自然 界 中的生物体借 鉴而来 的。 S 伽 向 空 气 要水 以 满 足 生 存 所 需 的 办 法 , 人 类 解 决 某 给 些 特 殊 情 况 下 的 淡 水 获 取 问 题 提 供 了 新 思 路 。 尽 管 A de n rw对 Seoaa仿 生 表 面 的 集水 效 果 仅 进 行 了定 性 研 究 ,然 而 这 种 特 t cr n
11Se o aa背部 的褒 面 特 性 . tn c r A de nrw的研 究 结 果表 明 ,t o a Se cr n a背部 是 由一 层 疏 水性 基 底 和~些在其上间隔排布的亲水突起组成 , 具体结构如图 2 所示瑚 。
殊表面可使集水尽可 能多的结论却给我们带来了有益思考 , 即制 作 出甲虫背部 的仿生 表面 , 以实现一种高效 的空气取 水技术 , 用 满 足人类在不同情况下 的淡水需求 。 自 19 9 2年俞乔力提出空气取水方法以来I, 、 法 、 、 英 德、 美 中
驱及南 美 洲地 区的许 多 国家 纷纷 开 始对 空气 取 水进 行 研究【 。但 l 】 是 空气取水面临的主饕 问题就是取水率较低 , 这在一定程度上 限 制 了它 的推 广 应 用 。 解 决 这 一 问 题 , 研 人 员 进行 了
不 同探 索 , 为 科 但针对材料表 面特性而进行 的提高取 水率 的工作 却未见报 道。
图 2a是~成年 雌性 Seoaa甲虫 的背部 , 以看 到背部 ( ) tncr 可 有很多无规则排列 的突起 。突起 的直径 在 0 l 左右 , . Il 5 nl 各突起 间距 0 — . mm。图 2b是 其 中一 个 突起 的放 大 图 , 染 色 处 理 . 1 5 5 ( ) 经 后, 可知突起顶部光滑洁净 , 覆盖物 , 无 并具有亲水性质 , 而侧斜 面和底面基体则有一层疏水物覆盖。 2c 图 ( 是在 电子显微镜下观 ) 测 到 的疏 水 表 面 ,可 知 高度 疏 水 的 表 面 上 有 很 多 平 的 半 球 形 结 构, 它们呈规则的六边形排列 , 每个半球的直径是 1 , 0p m。
因此, Seoaa的特殊背部表面和空气取水结合起来 , 将 t cr n 有可 能 给我们提供一种提高取水率 的新思路。
2 空气 取 水 空气作为 自然界水循环过程中水蒸汽存在的一种介质 , 带 携 水蒸 汽完成循环 。采 取一定方法收集空 气中的水资源并 加以利 用, 即为 空 气 取 水 技 术 。根 据 采 用 方 法 不 同 , 气 取 水 技 术可 分 空 为传统方法和非传统方法 两类 , 如图 3所示 。 所谓传统方 法是指降雨时收集雨水 ,这主要依靠 大气降水 , 即靠天取水旧, 本文不加叙述。 非传统 方法是指将湿空气 中以水蒸汽或微小水滴形 式存 在 的水资源转化为液态水的方法 , 主要有制 冷结 露法 、 吸附法及聚
雾取水法 3 。 种
传统方法 一 大气降水
() a
() b
() C
图 2 Se o aa背 部 结构 圈 tn c r
Fi 2 Th fn C r e t S b c g. e S8 D a ab el a k e’
12仿 生 裹面 集 水 实验 分 析 .
A de n rw在观察 Seoaa背部凝水时发现 : t cr n 含湿空气掠过 甲 虫背部时 ,水滴 在亲水突起顶端形成 ,并不 断凝 聚空气中的水 分。 以至 迅速 长大 , 些撞 到 疏水 表 面 上 的 水 滴 也 会 弹 到 或 被 风 那 吹到亲水区域 , 加速水滴长大 , 当水滴长大至 5mm左右时 , 就会 从背部脱落 。而水滴 从形 成到脱落 的过 程中 , 并不会被 风吹走。 这是 因为它的表面积远没有体积增长得快。 由此 , n r A d w利用欧 e 拉第 一定律的控制容积形式 ,简略导 出了临界风速与脱落直径
的 关 系[l s: -  ̄
非传统方法
制冷结露法
吸 附法
\ / i
式 中 R是水滴半径 , g是重力加 速度 , . 是倾斜 角
m; ms ;
度, ; 度 P是 密 度 ,g k. 。 m 第2 4卷
聚雾取 水法
圈 3 空 气 取 水 类 型 示 意 囱
Fi. Th p so t rc pu e f m i g3 et e f y wae a tr r ar o
20 0 6年 第 0 2期
( 总第 2 2期 ) 1 1 9
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张欣茹 , :沙漠 甲 虫 Se o aa与 空气取 水 等 tn cr
21制 冷 结 露 法 .
制冷结鳍 法是将湿空气 的温度降到露点 以下 , 使其 中的水蒸 汽结露, 从而获得液态水的方法 。 19 9 3年法国科学 家 YJn o[提 出了一 种利用 制冷结露 法 . nt a “ 进 行 空气 取 水 的系 统 , 进 行 了实 验分 析 , 图 4所 示 。 系 统 利 并 如 此 用太阳能 吸附式热泵的蒸 发端对凝水表面进行冷却 , 使空气 中的 水蒸汽结露 , 水在重 力作用下落入下方集水盘 中 , 并汇集 至存水 器中贮存 。 但实验研究表 明, 由于系统 的能量转换环节较多 , 造成 可 用 能损 失 较 大 , 累积 取 水 率 较 低 。
蒸 发 冷 凝 器
剂 使 水 分脱 附 , 而 得 到 淡水 , 为 吸 附法 口。 从 即 吸附剂有固态和液态 2种。固态 多采用新型复合多孔介质 , 液态为某些强 吸湿性的浓溶液 ,但 因大部分浓溶液对人体有危 害 , 以一般多采用固态吸附剂 。 所
19 9 2年俞乔力等人提出了一种高效太阳能吸附式空气取水 方 案f , 进 行 了 后续 研究 。 图 6所 示 , 晚吸 附 剂 从 流 动 的低 】并 q 如 夜
温 空 气 中吸 附水 分 , 白天 吸 附剂 被 密 封 在 玻 璃 容 器 中 , 用 太 阳 利 光聚焦加热使其水分脱附 , 水蒸汽在容器 内表面凝结 、 汇集 , 实现 空 气 取 水l。 ” J 关 于吸附法 , 国内外研究较多 。为提高该方法 的取水率 ,
研究重点侧重于高效 吸附剂 的开发 , 中获得单位质量吸附剂最 其 大 循 环 出水 量是 关 键 问题 之 一 。
圈 4 太 阳 能 吸 附式 热 泵 制 冷 结 露 法 空气 取 水 系统
Fg4 ytm o sl -n ryas r i u prr eai i S se f o reeg d opo p m fg rtn . a tn ei o
d wa— ae fr oe trfm i e flb sdwa lco o ar l 日c l f
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(1 b
为 提 高 制 冷结 露 法 的 取 水 率 , 研人 员致 力 于对 系 统进 行 优 科
图 6 太 阳 能 吸 附 法 空 气取 水 器 取 水 系统
化设计 , 并尝试采用不 同的制冷形式 。较有代
表性的是太阳能半 导体制冷结露法空气取水系统心, 图 5所示 。它采用太 阳能半 如 导体 制冷 对凝 水表面冷却 , 同时在系统中添加 回热器 , 使从凝 水 室 出去 的 温 度 较低 的空 气 和 进 入 取 水 器 的 空气 充 分 换 热 , 而使 从 湿空气在进入冷板 前得到预冷 , 同时也 回收 了冷量。此方 法减少 了能 量 转 换 环 节 , 回收 了凝 结 水 后 空 气 的 冷 量 , 水 率 有 一 定 并 取 提高 , 初步解决 了由于中间能量转换环节导致的低 取水率 问题 。
F . S ̄ mosl-nr sri —ae a roet ma i6 y e a eeg a o tnbsd t l of i g fo r y d po w ec l ro r c r
2 世 纪 9 年 代 , . u I A io 等 配 制 出 了 无 机 盐 0 0 E Y . . rtv s (a I SC2 aS 4 与直径 为 O2  ̄ . ml的粉末 状硅胶的 C C2 rI、 2O 等) 、 N . 05 i 5 l 复 合材 料 。实 验 表 明 , 吸 附剂 最 大取 水 率 可 达 5 该 0g水/0 吸 10g 附 剂 ,但这 种复合 吸附剂的吸附/ 吸的动力学特性分析是在闭 解 式 系统 、 只存在水蒸 汽的条件下得 出的。而实际应用 中吸附过程 是 在 开 式 系统 和 湿 空 气 中进 行 ,因 此会 影 响 吸 附 剂 的 吸 附/ 吸 解
性 能。
针对吸附剂 的开发 , 国内学者进行 了诸多工作l 1 已研制出 l日 5, - 新 型复合吸 附剂 SO ・H2 y a 1 并模拟塔 克拉 玛干沙漠地 区 i2x 0・C C2 , 的 气 候 条 件 ( 气 温度 2 空 5℃ 、 对 湿 度 4 %) 行 了等 温 、 压 相 0 进 等 的 吸 附 量 测 试 实 验 及解 吸速 度 实 验 。结 果 表 明 , 合 吸 附 剂 的 平 复
衡 吸 附 量 和 吸 附速 度 等 方面 明显 好 于 其 它 常用 吸 附剂 。
另 外 , 国 已研 制 出 最 大 吸 附 水 能 力 达 15 我 7 %的 吸 附 剂旧 。 此 吸 附 剂 在 8 %脱 附 温 度 时, 脱 附 9 %以 上 的 总吸 附水 量 , 千 克 0 可 0 每
吸附剂可脱 附水量高达 1 g 是理想的空气取水器吸附材料。 .k , 6 目前 , 由德 国 渡莱 梅 化 学 工 程 研 究 所 采 用 吸 附 蒸 发 法 研 制 的 空气取水系统 , 已在约旦安装 , 且运 行 良好 , 济效益显著 , 经 并向 非洲和阿拉伯 沙漠地 区推广使用 。
2 3聚 雾取 水 法 .
围 5 太 阳 能半 导 体 制 冷 结 露 法 空气 取 水 系统
Fg S s m { o re eg e i. yt os l- n r s m ̄ nutrdreai
5 e a y dco i r o r g tn
d wal ae ae oetrrm i e flb sdw fr lc o a — cl of r 注: l风 机 ; 2板 式 曰 热 嚣 ; 熟 扇 ; 3散 4散 热 片 ; 隔热 层 ; 5 6热 电 堆 ;
将 雾 中小 水 滴 分 离 出来 的取 水 方 法 , 作 聚 雾 取水 。 聚 雾取 称 水 一 般 采 用 巨 幅尼 龙 屏 障 , 附雾 中小 液 滴 , 使 之 聚 合 长 大 , 吸 并 这 样 大水 珠 就 会 沿 着 倾 斜 的 尼龙 线 流 到集 水 器 中 。
聚雾取水 因成本低 、 效率高 , 在帐篷取水 、 建筑物取水等领域
都 有 应 用 , 受 环 境 限制 , 但其 只适 宜 在 多 雾 且 缺水 的地 方 推广 , 在 我 国这 种 方 法 并 不 多 见 。 在南 美 洲 西部 的智 利 , 其北 部地 区基
7凝 水 室 ; 8集水 器 ; 9放 水 阀 门 ;O二 雏 自动 旋 转 台 : l
】 】可折 叠 式 太 阳 能 电池 板 : 2冷 板 1
本终 年无雨 , 严重 干旱 , 但西 风或西南风常把 海上潮湿 的空气源
源不 断地 送 到 这 里 , 到 山脉 阻 挡 后 易 形 成 云 和 雾 , 此 这 个 地 受 因 区 比较 早 就 采 用 了聚雾 取水 。通 常一 台聚 雾 集 水 器 , 每 日供 应 可 l 0 的水 给 7 0人 使 用 。 50 ol 0
22吸 附 法 _
含 湿 空 气 流过 吸 附 剂 , 中 的水 蒸 汽 被 吸 附 , 后 加 热 吸 附 其 然
2 V 12 N 2 0 6( u o 2 2 0 o. 4 o 0 2 0 S m N . 1 )
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ZHANG n u,ta . Xi—r e 1 :De etBe t n ae t cinfo Ai sr el a d W trExr t rm r e a o
24空 气 取水 的低 取 水 率 问题 . 空 气取 水 为 解 决 淡水 匮乏 问题 提 供 了新 思路 , 适用 于空 气 可 含湿量较高或相对湿度变化较大的地 区 , 如淡水 匮乏 的某些沿海
D srJ. un lfne t hs l y 0 14 : 4 9 1 4 . ee []o ra o I c P yio . 0 , 7 1 2— 0 t J s og 2 4 [0 俞乔力. 1] 空气取水器 的可行性分 析报告[】 R. 第六届全 国热力分析会
议 .1 92 9 .
地区、 海岛、 轮船、 经常停水 的高楼住户 、 干旱乃至沙漠地 区等。 但 较低 的取 水 率 , 其 推广 的一 个 瓶 颈 , 能 研 制 出 高效 率 、 是 如 高性 能
的空 气 取 水 装置 , 用 前 景 将 会 更 加 广 阔 。 应
[1 A N T Y Po u t n d a a o d
n ai e lh mdt 1 ]J N O .rd ci e u p rc n e s t n d u ii o o e
ao s h e t u t mo p r e q
1 93。 9 6:7 5-7 9. 0 0
. e r n r l d h r q e d c mb e, R ve Ge e ae e T e miu e e r
现有制冷结露法空气取水系统的凝水表面一般为普通金属 , 金属 的高表面能, 使冷凝水易形成水膜 , 造成传热恶化 , 因而凝水 率降低 。如采用具有低表面能的材料 , 虽会形成小水珠 , 并强化 传热 , 但却有 可能因水珠较小 , 而被 风吹走 , 这样 集水率也会 降 低 。而对聚雾取水方法来说 , 为了保证雾滴吸附及长 大过程的顺
利进 行 , 需 选 择具 有 合 适 表 面 性 质 的 聚雾 材 料 。 也
[] 1 叶继涛, 2 谢继涛。 陈儿同. 阳能半 导体 制冷结露法空气取水嚣 的研 太 究[ . 山科技大学学报 ,0 44 22 2 5 J 鞍 ] 2 0 ,:8 — 8 . [】 1 俞乔力. 3 太阳能吸附式空气取水嚣 的技术方案及其理论和实验研究 [. J 太阳能学报,9 4 1 :3 — 4 . ] 19 ,5 3 5 3 0 [ ] U I , O A E , O D E A LG,t 1 e o o i 1 Y A T K R V M M G R E V e . w c mp s e 4 aN t
s be t f s ar—dienec n 0gy f r s watr odu t or n s or ol v t h 01 o fe h e pr ci on
近来 , 文献【9提出 : 2】 除湿器( 其原理类似 于空气取水) 凝水表 面的 表 面性 质 对 除 湿性 能 有 较 大 影 响 , 用 疏水 表 面上 排 布 一 些 采
亲 水 点 的凝 水 表 面 , 使 除 湿性 能 有 大 幅 度 提 高 。但 对 于 相 应 表 可
f m t t o p ee ] o r n ry 19 ,6 15 18 r eam s hr[ . l eg , 9 96 ;6 — 6 . 0 h JS a E [5 刘业凤, 1】 范宏 武, 王如竹. 新型复合吸附剂 SO -HO・C C i2 2 y a I x 与常用 吸附剂空气取水性能的对比实验研究[ . 阳能学报 ,0 32 1 1 J 太 ] 2 0 ,:4 —
1 44
面改 性 的具 体 工 艺 及 进一 步 的实 验 验 证 却未 见 后 续 报 道嗍 。 由 此 引 申开来 , 我们 发 现 文 献[9提 出 的凝 水 表 面与 Seoaa背 部 2] tncr 表面具有很强 的相似性 。因此 可以尝试 以 Seoaa背部表面结 tncr 构为
基础, 制作 出相 应 仿 生表 面 , 为 制冷 结 露 法 中的凝 水表 面 , 作
【6 季建 刚。 1】 黎立新 , 蒋维钢 高效太 阳能吸 附式空 气取 水器吸 附剂[ . J 】
化 学 工程 , 0 4 3 - . 2 0 . :6 8 『7 L R AL E L DION A. ay i o an ae olcin 1 1VI AR E , X An l s fa riw trc l t L s e o
s se y tm f r domesi wa e uppl i Rigda se o t c trs y n n n n,No ropi rk ng,
或聚雾取水法中的聚雾材料 , 用以提高取水率。这种 由表面特性 人手的方法 , 或许可给我们提供一种提高取水率的新思路 。
3晨 置 与 结 论
S e e []B ii n n in e t 0 54 : 14 114 w d n . ud ga dEv o m n. 0 .0 1 7- 8 . J ln r 2
【8 A .E t cin o trf m i— n atraie s lt nfr 1 】B R E xr t fwae r ar a l n t oui o a o o e v o
w tr u p []D s lai , 0 4 8 35 a p lJ. eant n 2 0 , : 3 . es y i o
『9 A T N A R CJ K N 1 】F S Y ,P T Y A。 OR ACK . e 1 d opin o tr I ta.A s r t fwae o
v p u o u d a『 ys l tdc ro d o b n [ . o r l a o rrm h mi Ib e c ab na s re t J J un f e e s ] a
o r ma o r p y 2 0 10 8 7 1 . f Cho t g a h , 0 5. 7 : — 2
仿生技术在人类发展历程 中扮演着重要角色 , 并解决 了诸 多 疑难问题 。结合 e 咖 利用其特殊背部表面向空气要水的生 c 存方式 , 我们或许可以探讨出解决空气取水取水率 较低的方法。 然而 , 生表面的工业应用还需科研人员进行更 多的理论分析 。 仿 以找出影响产水量 的主要 因素 ,并 提供出相应 的基本数据和公 式。 因此 , 笔者认 为从 材料表面特性人手 , 进一步研究 甲虫背部 的集水 机 理 。 量 描 述 出 表 面特 性 ( 括 亲 水 突 起 的 亲水 性 能 、 定 包 尺
寸 、 列 及 疏 水 表 面 的 疏水 特 性 ) 水 滴 直 径 、 排 和 风速 间 的 关 系 , 并 进行优化 , 或许可 以开发出一种适于空气取 水系统 的高效凝水表 面 。 也 有 望成 为
以后 大 型化 、 工 空气 取 水 的基 础 。 这 人
参 考 文 献 ( eee c s R frn e ) [】M C A G P Te nent n ld s lai & w trJ_ 1 A H R J h i rai a eant n t o i o a [ e ]
Res s 2 1, 4 u e, 00 1:2-4 5.
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v p rb oy (trn ) s l nc a i o u s l Ioh r l a o y p l sye e u o i cd s di f m at— s tema
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2 05. 3 5-31 0 1 1: 0 7.
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En gy. 0 4. 9: 5—153 er 2 o 2 151 5
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5 87
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2 2。 4: 3 00 6 2 9-2 0. 5
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A e iai e nq ort ol ci fidi dua o opes r pl t t ch iue f he c l t c on e on o n
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Wa e . . 1 9 2 2 9 2 0 t r A . 9 8, 4: 6 - 8 . S
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[ H ML O J E S H LJR S E Y M KFgc lci y 8 A I M W ,H N C E 。E L . oe tnb ] T o l o N mb D s r bel [ _S uh Ara o ra o S i c . a i ee e ts J ot fc n J un l f c n e t e 】 i e
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连 海 事大 学 学 报 ,0 0,6 1 3 1 6 2 0 2 :0 — 0 .
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( 责任| 辑 事慧政 ) I I
第2 4卷
20 0 6年第 0 2期 ( 总第 2 2期 ) 2 1 1