当液体与温度远超其沸点的固体外表触摸时，其底部会发生一层安稳接连的蒸汽层间隔外表与液体的直触摸摸，防止液体剧烈的触摸欢腾，这便是（Leidenfrost effect）。当莱顿弗罗斯特效应发生时，液体彻底悬浮于蒸汽层上，蒸汽光滑效果下液体运动面对极低的运动阻力，然后使其运动速度和运动间隔得到极大提高。莱顿弗罗斯特效应中液体的高度运动性和近乎无冲突丢失的特性在微流控芯片、新式热机和可控化学反应等需求高效流体控制的场景具有极端严重使用价值。一般以为完成蒸汽驱动的莱顿弗罗斯特弹跳需将外表温度保持在较高的水平（230℃左右），而保持此种程度外表高温所需热量却为对应110℃外表的2.3倍。因而，如安在不影响液体与外表触摸状况前提下，下降莱顿弗罗斯特效应所需热量输入成为值得研讨人员重视的问题。

  弗吉尼亚理工大学机械工程系程江涛教授与大连理工大学机械工程学院的赵磊副教授以及美国橡树岭国家试验室协作，在微纳结构外表调控相变传热方面取得重要打破和效果。该效果近期以“Low-temperature Leidenfrost-like jumping of sessile droplets on microstructured surfaces”为题，宣布在《Nature Physics》上。论文榜首作者黄文格同学本科毕业于西安交通大学，现为弗吉尼亚理工大学机械工程系博士研讨生。

  1. 新现象：本作业在硅片外表构筑了鱼鳍状的微柱阵列，能够在130 ℃的低外表温度下完成蒸汽驱动的外表液体快速弹跳。液滴从变形到脱离外表仅需1.33 ms。当下降微柱阵列高度时，液滴从蒸汽驱动的莱顿弗罗斯特弹跳转变为较为缓慢的振动弹跳形式（脱离时刻960 ms）。

  2. 新机制：本作业发现蒸汽泡与液滴底部热边界层之间的相互效果影响气泡的扩张形式，从而决议了液滴的运动行为。详细而言，微柱阵列高度较大时，其相似肋片的传热强化效果会在液滴底部发生厚度较大的热边界层，从而为蒸汽泡的惯性驱动扩张发明一个完好的过热环境；微柱阵列高度较小时，液滴底部发生的热边界层较薄。成核后的蒸汽泡在扩张时会超出热边界层规模，与外部过冷液体触摸发生部分冷凝与坍缩，导致液滴呈现振动弹跳。

  3. 新使用：本作业展现了上述进程在高温结构外表自清洁方面的全新使用。因为咖啡环效应, 流体中的杂质往往堆积在外表粗糙结构的深处, 这对外表自清洁带来应战。本作业使用常温状况Wenzel液滴溶解外表结构深处的堆积杂质，进一步使用加热升温后发生的蒸汽泡使结构深处堆积物掉落，终究使用液滴的自发弹跳完成外表的自清洁。

  程江涛博士，美国弗吉尼亚理工大学机械工程系教授。首要研讨方向为微纳米流体、微流控光学、热流体动力学、传热学与微电子器材冷却、可再次出产的动力使用等。研讨作业取得美国2010年度太阳能最佳发明奖和6次世界大会最佳论文奖。2013年取得我国国家自然科学基金委海外杰出青年学者奖。2016年取得弗吉尼亚理工大学关键技术与使用科学研讨院的青年教师奖。2021年中选美国机械工程师学会(ASME)会士。受邀成为70多个世界期刊和世界会议的审稿人，担任多个世界大会的分会主席等。在世界尖端期刊和世界重要会议上宣布文章80余篇。

  赵磊，工学博士，大连理工大学副教授。首要是做仿生功用外表规划制作和表界面强化传热传质方面的理论与试验研讨。重视机械装备规划工艺流程中的热质传递进程，结合跨标准多物理场仿真、试验手法与理论剖析等研讨手法，致力于完成机械装备与流体工质之间能量高效转化和驱动。现在在Nature Physics、Nature Communications、Science Advances、Nano Letters等世界闻名期刊宣布论文20余篇，研讨效果遭到世界经济论坛、每日科学、EurekAlert! 、美国顾客新闻与商业频道等全球数十家世界闻名科学媒体跟踪报道. 掌管或参加国家自然科学基金项目、美国国家自然科学基金项目在内的多个国内外重要科研项目。

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