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防止水滴在表面上积聚是一项有趣且具有实际意义的研究。在许多实际应用中，比如能量收集、热管理、自清洁和防冰等，都需要及时去除表面上的液滴。在室温下，水滴可以通过纹理设计或聚结引起的表面动能转换从表面自发地分离。但在冻结条件下，由于液滴-表面相互作用更强，缺乏能量转化途径，这些策略变得无效。

大自然能够去除荷叶、猪笼草以及蝉翅上的水滴。受自然启发，香港理工大学王钻开教授、姚海民教授团队报告了一种具有弹簧状柱和润湿对比度的结构化弹性表面，无论其撞击位置如何，都能冻结水滴自发喷射。相关成果以“Freezing droplet ejection by spring-like elastic pillars”为题发表在《Nature Chemical Engineering》上。

本文要点：

（1）开发了一种具有弹簧状柱和润湿对比度的结构化弹性表面，弹簧状支柱可以将冷冻液滴在几秒钟内体积膨胀所做的功存储为弹性能，然后在几毫秒内迅速以动能的方式释放出来。这种以弹簧为媒介的能量转换为液滴的弹道运动提供了足够的动能。

（2）在时间尺度上，三个数量级的减小能够产生足够的动能驱动冷冻液滴喷射，作者开发了一个理论模型阐明了决定这一现象成功发生的因素。

（3）作者的设计通过编号策略在制造业中显示出了潜在的可扩展性，在除冰、软机器人和发电领域的应用中开辟了道路。

（4）由于液滴喷射对冻结锋方向的依赖，作者的设计可能不适用于非等温冻结方式（自上而下的冻结和自下而上的冻结），但适用于常见的大气压等温冻结条件（室外冬季环境）。

总体而言，作者报告的这种结构化弹性表面能够通过两阶段的能量转换驱动液滴喷射。同时，也展示了一种可以有效地收集和利用冻结液滴的体积膨胀功来产生弹道运动的策略，扩大了能量转换现象，促进了基于液滴的能量发生器和软机器人弹射器的发展。

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