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High efficient fog-water harvesting via spontaneous swallowing mechanism
作者:Yufang Liu, Huajun Zhai, Xin Li, Nan Yang, Zhenyu Guo, Lingmei Zhu, Chunlei Gao
關(guān)鍵字:fog harvesting
論文來(lái)源:期刊
發(fā)表時(shí)間:2022年

Inverse wettability gradient movement triggered by water droplets’ surface energy is conductive to many fields, such as droplet transport, water supply and water nanogenerator. Here, a novel phenomenon of spontaneous inverse wettability gradient movement of droplet (i.e., the “swallowing”) is revealed (with an energy trans-formation ratio at 64.1%) and successfully applied to a new fog-water harvester (i.e., unique gradient wire: UGW). In wetting area on UGW, the largest droplet hanging on more hydrophilic end acts as a gluttonous droplet moving towards inverse wettability to continuously coalesce other droplets and to gain kinetic energy from released surface energy of droplets, resulting in an accelerative reciprocating action like a windshield wiper. As for a given fog flow of 150 g s? 1 m? 2 , the maximum kinetic energy and velocity of the gluttonous droplet are 1.83 μJ and 3.8 cm s? 1 , respectively. This process needs no extra energy consumption and realizes a high water harvest efficiency (1.83 μL cm? 1 s? 1 ). This “Swallowing” action on such UGW allows droplet to accelerate gradually, which is beneficial to power generation from surface energy, heat transfer, and fog-water harvesting, etc.

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