水蒸气在固体表面的冷凝是重要的传热过程。在纳米级厚度的疏水高分子薄膜上进行珠状冷凝可把换热系数增强数倍。然而，早有研究者发现冷凝水珠不仅会生长在薄膜表面，也会出现在薄膜底层，并会剥离薄膜，造成珠状冷凝的失效。由于该现象至今未被很好地解释，珠状冷凝在工业尺度的实际应用因此至今未能实现。

近日，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Jingcheng Ma, David Cahill教授以及Nenad Miljkovic副教授研究发现薄膜上微纳米尺度的孔洞是导致该现象的原因。这些孔洞暴露了薄膜底下的亲水表面，因此在冷凝时，微水珠倾向于先在孔洞处产生，且液珠的汽-液界面会产生拉普拉斯压力，防止液珠从孔洞出长出。这使得液珠只能在薄膜的孔洞底部生长，从而造成薄膜的形变，并将其从亲水表面上剥离。该研究解释了高分子疏水薄膜在水蒸气冷凝条件下的失效机制，对珠状冷凝的实际应用有着重要的指导意义。

Jingcheng Ma, Hyeongyun Cha, et al, Condensation Induced Delamination of Nanoscale Hydrophobic Films. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201905222

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201905222