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近日，湖北大学材料科学与工程学院仿生摩擦课题组在国际期刊《Advanced Functional Materials》发表了题为《3D Bionic Water Harvesting System for Efficient Fog Capturing and Transporting》的研究成果，湖北大学为第一单位和通讯单位，硕士研究生章华洋为第一作者，本科生陈国鹏为第二作者，谢尚珍博士和郭志光教授为通讯作者。

随着全球气候变化和能源消耗增加，全球淡水资源短缺现象日趋严重。如何高效、快捷地获取淡水已成为人类面临的主要挑战之一。在这一背景下，大气水作为水资源的一个潜在来源引起了广泛关注。为此，仿生竖琴集雾器因其出色的集雾率而备受关注。然而，最近的研究主要集中于捕获雾气的钢丝材料的特性上，而忽略了框架在水分输送中的集成作用。这种忽略可能导致雾水收集的整体效率降低，还会引发水传输中的挑战，如水桥的形成和缠结现象。针对这一问题，该研究团队开发了一种基于多生物雾收集原理的新型三维雾收集系统。该设计具有竖琴状结构，受仙人掌和蜘蛛丝中拉普拉斯压差的启发，利用交叉缠绕的铜丝在空间上呈三角形排列，加速水桥的运动。此外，借鉴猪笼草和蓝莓表面的滑移表面，研究团队在铜板框架上涂敷石蜡涂层，形成坚固的滑移框架，提高了丝捕获和框架输送之间的协同效应。实验结果表明，单片式集雾器在100分钟内的集水量稳步提升，且在连续的十次雾收集中数据仅出现小范围内的波动，展现出卓越的耐久性。将单片式集雾器集成到三维的雾收集系统中，可实现0.5027 g cm^-2 min^-1的高效雾收集率。由于其耐用性、简便性和环保性，该系统在实际应用中具有广阔的发展前景。

本文通讯作者之一谢尚珍博士2021年博士毕业于香港城市大学，2023年在香港城市大学博士后工作结束后加入湖北大学郭志光教授团队，主要研究方向为仿生表界面用于雾水收集、油水分离和热管理，发表SCI论文10余篇，现为湖北省楚天学者，主持国家青年基金一项。

本文通讯作者之一郭志光教授近年来通过调控材料表面润湿性在油水分离、防冰除冰、水雾收集、气泡操控等领域进行了性能和机理方面研究，取得了系列进展。现任Bio-design and Manufacturing, Journal of Bionic Engineering和Friction杂志副主编，兼任Chem. Lett.、Biosurface and Biotribology、Advanced Bionics、摩擦学学报、中国表面工程等杂志编委，主持承担国家自然科学重点基金项目、优秀青年科学基金项目和面上项目等。在Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater. 和摩擦学学报等国内外刊物发表学术论文520余篇，SCI引用2万2千多次，H因子76。出版中英文专著各1部。

论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202408522

（审稿：陈亮）