• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

基于冷莱顿弗罗斯特现象的自行式气垫船。

Self-Propelled Hovercraft Based on Cold Leidenfrost Phenomenon.

作者信息

Shi Meng, Ji Xing, Feng Shangsheng, Yang Qingzhen, Lu Tian Jian, Xu Feng

机构信息

School of Energy and Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049 China.

Bioinspired Engineering and Biomechanics Center (BEBC), Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049 China.

出版信息

Sci Rep. 2016 Jun 24;6:28574. doi: 10.1038/srep28574.

DOI:10.1038/srep28574
PMID:27338595
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4919644/
Abstract

The Leidenfrost phenomenon of liquid droplets levitating and dancing when placed upon a hot plate due to propulsion of evaporative vapor has been extended to many self-propelled circumstances. However, such self-propelled Leidenfrost devices commonly need a high temperature for evaporation and a structured solid substrate for directional movements. Here we observed a "cold Leidenfrost phenomenon" when placing a dry ice device on the surface of room temperature water, based on which we developed a controllable self-propelled dry ice hovercraft. Due to the sublimated vapor, the hovercraft could float on water and move in a programmable manner through designed structures. As demonstrations, we showed that the hovercraft could be used as a cargo ship or a petroleum contamination collector without consuming external power. This phenomenon enables a novel way to utilize programmable self-propelled devices on top of room temperature water, holding great potential for applications in energy, chemical engineering and biology.

摘要

由于蒸发蒸汽的推进作用,液滴置于热板上时会出现悬浮和跳动的莱顿弗罗斯特现象,该现象已扩展到许多自推进的情况。然而,这种自推进的莱顿弗罗斯特装置通常需要高温来进行蒸发,还需要结构化的固体基板来实现定向运动。在此,我们将干冰装置放置在室温水面上时观察到了一种“冷莱顿弗罗斯特现象”,基于此我们开发了一种可控的自推进干冰气垫船。由于升华的蒸汽,气垫船能够漂浮在水面上,并通过设计的结构以可编程的方式移动。作为演示,我们展示了该气垫船可以用作货船或石油污染收集器,而无需消耗外部动力。这种现象为在室温水面上利用可编程自推进装置提供了一种新方法,在能源、化学工程和生物学领域具有巨大的应用潜力。

相似文献

1
Self-Propelled Hovercraft Based on Cold Leidenfrost Phenomenon.基于冷莱顿弗罗斯特现象的自行式气垫船。
Sci Rep. 2016 Jun 24;6:28574. doi: 10.1038/srep28574.
2
The cold Leidenfrost regime.冷莱顿弗罗斯特状态
Sci Adv. 2019 Jun 28;5(6):eaaw0304. doi: 10.1126/sciadv.aaw0304. eCollection 2019 Jun.
3
Ratchet composite thin film for low-temperature self-propelled Leidenfrost droplet.低温自推进莱顿弗罗斯特液滴的棘轮复合薄膜。
J Colloid Interface Sci. 2012 Feb 1;367(1):450-4. doi: 10.1016/j.jcis.2011.11.008. Epub 2011 Nov 13.
4
Lattice Boltzmann modeling of self-propelled Leidenfrost droplets on ratchet surfaces.棘轮表面上自驱动莱顿弗罗斯特液滴的格子玻尔兹曼模型
Soft Matter. 2016 Jan 7;12(1):302-12. doi: 10.1039/c5sm01353d.
5
Self-propelled Leidenfrost droplets on a heated glycerol pool.加热甘油池上的自驱动莱顿弗罗斯特液滴。
Sci Rep. 2021 Feb 17;11(1):3954. doi: 10.1038/s41598-021-83517-1.
6
Self-propulsion of inverse Leidenfrost drops on a cryogenic bath.低温浴上逆 Leidenfrost 液滴的自推进。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Jan 22;116(4):1174-1179. doi: 10.1073/pnas.1812288116. Epub 2019 Jan 7.
7
Self-propelled Leidenfrost droplets.自驱动莱顿弗罗斯特液滴
Phys Rev Lett. 2006 Apr 21;96(15):154502. doi: 10.1103/PhysRevLett.96.154502. Epub 2006 Apr 19.
8
Directional Droplet Propulsion on Gradient Boron Nitride Nanosheet Grid Surface Lubricated with a Vapor Film below the Leidenfrost Temperature.低于莱顿弗罗斯特温度下,在由蒸汽膜润滑的梯度氮化硼纳米片网格表面上的定向液滴推进。
ACS Nano. 2018 Dec 26;12(12):11995-12003. doi: 10.1021/acsnano.8b04039. Epub 2018 Nov 26.
9
One-step process for dual-scale ratchets with enhanced mobility of Leidenfrost droplets.具有增强莱顿弗罗斯特液滴流动性的双尺度棘轮的一步法工艺。
J Colloid Interface Sci. 2020 Jun 1;569:229-234. doi: 10.1016/j.jcis.2020.02.076. Epub 2020 Feb 20.
10
Final fate of a Leidenfrost droplet: Explosion or takeoff.莱顿弗罗斯特液滴的最终命运:爆炸还是起飞。
Sci Adv. 2019 May 3;5(5):eaav8081. doi: 10.1126/sciadv.aav8081. eCollection 2019 May.

引用本文的文献

1
Self-Propelled Ice on Herringbones.人字形花纹上的自推进冰
ACS Appl Mater Interfaces. 2025 Aug 27;17(34):48873-48880. doi: 10.1021/acsami.5c08993. Epub 2025 Aug 14.

本文引用的文献

1
Self-propelled particles that transport cargo through flowing blood and halt hemorrhage.能够在流动血液中运输货物并止血的自驱动粒子。
Sci Adv. 2015 Oct 2;1(9):e1500379. doi: 10.1126/sciadv.1500379. eCollection 2015 Oct.
2
Spontaneous droplet trampolining on rigid superhydrophobic surfaces.刚性超疏水表面上的自发液滴弹跳。
Nature. 2015 Nov 5;527(7576):82-5. doi: 10.1038/nature15738.
3
Room temperature water Leidenfrost droplets.
Soft Matter. 2013 Oct 28;9(40):9535-8. doi: 10.1039/c3sm51608c.
4
Self-powered enzyme micropumps.自供能酶微泵。
Nat Chem. 2014 May;6(5):415-22. doi: 10.1038/nchem.1895. Epub 2014 Mar 30.
5
Self-propelled micromotors for cleaning polluted water.自驱式微型马达用于净化污水。
ACS Nano. 2013 Nov 26;7(11):9611-20. doi: 10.1021/nn405075d. Epub 2013 Nov 7.
6
Green chemistry and nanofabrication in a levitated Leidenfrost drop.悬浮莱顿弗罗斯特液滴中的绿色化学和纳微制造。
Nat Commun. 2013;4:2400. doi: 10.1038/ncomms3400.
7
Leidenfrost levitation: beyond droplets.莱顿弗罗斯特悬浮:超越液滴。
Sci Rep. 2012;2:797. doi: 10.1038/srep00797. Epub 2012 Nov 12.
8
Enhanced droplet control by transition boiling.通过过渡沸腾增强液滴控制。
Sci Rep. 2012;2:720. doi: 10.1038/srep00720. Epub 2012 Oct 10.
9
Stabilization of Leidenfrost vapour layer by textured superhydrophobic surfaces.超疏水织构表面对莱顿弗罗斯特蒸气层的稳定作用。
Nature. 2012 Sep 13;489(7415):274-7. doi: 10.1038/nature11418.
10
Self-propelled nanotools.自推进纳米工具。
ACS Nano. 2012 Feb 28;6(2):1751-6. doi: 10.1021/nn204762w. Epub 2012 Jan 19.