[发明专利]一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构及其方法

权利要求书

1.一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构，其特征在于：包括不锈钢薄板，所述的不锈钢薄板水平等间距设置有至少3条缝隙，所述的不锈钢薄板纵向等间距设置有至少8条缝隙，上下相邻的所述的缝隙交错设置，每个所述的缝隙的中间正上方设置有水滴收集孔，所述的水滴收集孔距离正下方所述的缝隙的距离小于上下相邻的所述的缝隙纵向间距，所述的不锈钢薄板朝向雾气的一侧设置为疏水面且其另一侧设置有亲水面，纵向拉伸所述的不锈钢薄板至各个所述的缝隙完全张开，所述的不锈钢薄板变形形成能够驱动其上液滴自发向所述的水滴收集孔移动的水平简谐波结构。

2.根据权利要求1所述的一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构，其特征在于：所述的不锈钢薄板的上下两端分别设置有用于夹持所述的不锈钢薄板的夹持器。

3.根据权利要求1所述的一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构，其特征在于：所述的缝隙的宽度为小于或等于6mm，左右相邻的所述的缝隙的横向间距为小于或等于2mm，上下相邻的所述的缝隙的纵向间距为小于或等于5mm，所述的水滴收集孔的半径为小于或等于0.1 mm。

4.根据权利要求1所述的一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构，其特征在于：所述的不锈钢薄板的厚度为0.025 mm。

5.根据权利要求1所述的一种利用雕刻工艺进行高效集水的结构，其特征在于：所述的缝隙通过雕刻技艺在金属薄板上切出。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的利用雕刻工艺进行高效集水的结构进行高效集水的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将不锈钢薄板的疏水面朝向雾源方向，雾气在疏水面板上凝结成微小的水珠，用夹持器夹住不锈钢薄板，通过纵向拉伸不锈钢薄板使各个缝隙完全张开，不锈钢薄板变形形成水平简谐波结构，在不锈钢薄板自身曲率梯度驱动的作用下，水珠向波形板凹陷中心的水滴收集孔移动，并逐渐在移动过程中聚并变大，留下干燥的疏水表面进一步凝结水珠；

（2）当富集的水珠接触到不锈钢薄板凹陷中心的水滴收集孔时，由于不锈钢薄板的前面疏水，背面亲水，在表面润湿梯度驱动的作用下，富集的水珠脱离不锈钢薄板的疏水面移动到背部亲水面；

（3）最后富集的水珠在背面形成水膜，在重力的作用下向不锈钢薄板底部运动，并在不锈钢薄板底部聚集到一定程度后掉落，彻底脱离不锈钢薄板，实现自动集水。

7.根据权利要求1所述的一种利用雕刻工艺进行高效集水的方法，其特征在于所述的不锈钢薄板的制备方法如下：将2mL浓度为85wt%的浓磷酸加入到0.5g/mL的三氯化铁水溶液中得到混合溶液，将厚度为0.025 mm的不锈钢薄板用混合溶液刻蚀5 分钟，然后用由0.005 mol/mL NaOH溶液和0.0025 mol/ mL的过硫酸铵溶液等体积混合成的刻蚀溶液继续对不锈钢处理24小时，获得具有亲水表面的不锈钢薄板；然后用0.025g/mL的硬脂酸-乙醇溶液对处理后的不锈钢薄板的一面进行10-15分钟处理，获取一面亲水且另一面疏水的不锈钢薄板。