近日，我校低碳与智能车辆童宝宏教授团队在国内外权威期刊《Small》、《中国科学：物理学 力学 天文学》发表固-液界面润湿行为调控系列研究成果。以上研究工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金和清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室开放基金等项目的支持。
通过调节基底的表面形貌，实现可控的液滴撞击行为，有望解决喷雾冷却过程中界面散热的均匀性。该工作报道了液滴撞击两种粗糙度相同但表面形貌完全不同的功能表面，发现负偏态表面更易促进液滴飞溅，正偏态表面抑制液滴飞溅，并从微观界面力学角度分析了表面形貌对液滴铺展的影响和三相移动接触线的力学性能。最后，证明了所设计的正偏态表面可以利用高效蒸发进行大面积散热。相关工作发表在《Small》，影响因子13.3，我校青年教师王兆长博士为论文第一作者。
表面形貌对液滴飞溅的影响
基底表面形貌对蒸发散热特性的影响
此外，团队针对表面微观形貌对液膜飞溅的影响机制是固-液界面减阻气腔构筑机制中的关键科学问题，开展了考虑表面形貌效应的球体入水动力学特性研究，分析了微结构面积占有率不同的球体垂直入水多相流动过程，并从能量角度揭示了非对称入水气腔偏转机制。形成的入水气腔能够将表面无滑移边界条件转变成气液界面自由滑移边界条件，显著降低流体阻力。通过调控表面形貌产生的非对称入水气腔为跨介质航行器入水提供了一种新的策略。相关工作发表在《中国科学：物理学 力学 天文学》，我校青年教师王兆长博士为论文第一作者，童宝宏教授为论文通讯作者。
表面形貌对气腔形态发展规律的影响
表面形貌对减阻系数的影响
论文链接: https://doi.org/10.1002/smll.202307759、http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSPMA-2023-0296
撰稿：王兆长 审核：濮莹萍 周环 郑近德
