低飽和水蒸気を凝縮して水滴を放出する両親媒性ナノポア

キャピラリー凝縮と呼ばれる、限られた形状での水蒸気の凝縮は、広範囲にわたる影響を伴う基本的な現象です。親水性の細孔では、エネルギーを入力しなくても不飽和蒸気から液体を形成できますが、凝縮液は通常、閉じ込められたままになり、実用性が制限されます。ここでは、等温条件および不飽和条件下で液体の水を凝縮して放出する両親媒性ナノポーラスポリマー浸透ナノ粒子フィルムの使用を検討します。ポリマーの割合とナノ粒子のサイズを調整することで、凝縮と液滴形成を最適化します。蒸気圧が上昇すると、空隙は凝縮液で満たされ、その後、微細な液滴として表面に滲出します。この挙動は、ポリマーの疎水性と毛細管現象のバランスが取れていることから明らかになり、両親媒性ナノ構造がいかにして水の回収を促進できるかが明らかになった。この新知見は、外部からの入力なしにエネルギー効率の高い水利用と熱管理を支援する材料の設計上の知見をもたらした。