From capture to transport: A review of engineered surfaces for fog collection

微尺度化学 环境科学 数据收集 计算机科学 航空航天工程 纳米技术 气象学 材料科学 工程类 物理 数学 统计 数学教育
作者
Youhua Jiang,Christian Machado,Kyoo‐Chul K. Park
标识
DOI:10.1002/dro2.55
摘要

Abstract Collecting microscale water droplets suspended in the wind, that is, fog, using permeable surfaces is a promising solution to the worldwide problem of water scarcity and is of great interest to industries, such as mist elimination and recapturing water in cooling towers. In the past few decades, this topic has attracted a drastically increasing number of researchers across a wide range of subjects. However, many aspects remain unclear, such as the definition and process of fog collection, fog collection determined from the perspectives of both the fog capture process and the liquid transport process, and how surface characteristics affect fog collection performance. In this review, we introduce and discuss fog collection from the perspectives of aerodynamics‐governed fog‐capturing processes and interfacial‐phenomena‐determined liquid transport processes. Then, an emphasis is given to the design and engineering of permeable surfaces at different length scales to optimize the fog collection performance, including the dimension, morphology, and arrangement of wires at the millimetric scale, unidirectional spreading, and Laplace pressure gradient induced by asymmetric surface geometry and nano‐/microstructures. At last, a brief outlook of future research directions is provided.
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