據湖北省科技廳消息，近日，華中科技大學化學與化工學院瞿金平院士、吳婷副教授與香港理工大學王鑽開教授受白蟻巢多層次、自適應的熱濕調控結構啟發，創新性構建了具有四級倣生架構的水汽回收系統。
該系統在工業冷卻塔排放的高濕空氣環境下，可實現每天高達41.6kgm-²的穩定水回收通量，水汽回收率達到83%，實現了無需額外能源輸入的高效工業水汽捕獲。如果將該系統應用於一座300 MW電廠，年回收水量約2.7×10⁸噸，足以滿足220萬戶家庭的全年生活用水需求。
這項研究的靈感源自自然界的“水管理大師”——白蟻巢穴。研究首先展示了工業冷卻塔排放水蒸氣的應用潛力：這些原本被浪費的“白煙”，實際上可以重新服務於農業灌溉、城市綠化乃至居民用水。進一步地，研究團隊深入解析了白蟻巢的多尺度結構，從納米級孔隙到宏觀通道，各級結構協同作用，實現水分凝結、儲存、輸運與再分配。這種天然“分層設計”，成為後續工程化系統構建的核心藍本。在此基礎上，研究者設計並製造了一個倣生水蒸氣回收單元。整個系統由四級結構組成：第一層為具有異質結構的微球涂層，負責捕獲水分子並誘導成核；第二層為倒金字塔結構基底，擴大換熱面積並促進液滴生長；第三層構建以輻射製冷為主導的氣液換熱體系；第四層則通過倣生流道延長水蒸氣停留時間，形成“冷凝—冷卻—再冷凝”的循環機制。這一設計使系統無需外部能量即可持續運行。（文 姜勝來）
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