在雾滴/油滴等液滴气溶胶主导的高湿空气中，传统被动过滤或冷凝除湿要么依赖环境风、要么能耗较高且易堵塞。研究团队利用3D打印构筑“微液滴吸入式旋转扇叶（MIST）”，把气动吸入、液滴捕集与离心排液集成在一个开放式旋转结构中：旋转诱导低压区主动吸入含雾空气（η_ac≈560.8%），结构与流场协同提升捕集效率（η_cap≈38.7%），离心力驱动快速排液（30 min排液效率≈99.9%）。在低风辐射雾野外测试中，集液速率最高达13.8 L m^-2 h^-1，并在180天测试中保持稳定；在密闭人工浓雾中约40 s实现显著除雾；在热锅油雾实验中连续240 min几乎无堵塞、捕集速率稳定。

  2026年1月28日，相关工作以Microdroplet Intaking Spinning Turbine for Active Radiation Fog Harvesting为题发表在《Advanced Materials》上。文章第一作者为吴骄阳，文章通讯作者为李储鑫特任研究员和董智超研究员。文章通讯单位为中国科学技术大学、中国科学院理化技术研究所。

图1：3D打印结构实物/CT与表面微沟槽示意（论文Figure 1f/1g）

图2：野外低风辐射雾集雾/稳定性

图3：除雾40 s对比或油雾抗堵塞对比

  除雾去湿与油雾净化设备往往需要兼顾多目标：高通量、低压降、可排液、可维护、可放大。传统加工方式在制造复杂三维通道、表面微结构阵列和可集成的排液路径时成本较高。该研究采用SLA 3D打印直接制造旋转叶片与外部集液壳体，使得叶片几何参数可快速迭代优化，打印层纹也可自然形成微米级沟槽结构，无需额外加工即可提供导液路径；同时结构可按比例放大并进行模块化阵列集成，适合从实验室原型走向工程化。

  装置的“系统级三效率”：吸得进、抓得住、排得快。

  1）吸入效率（η_ac）：旋转创造低压“吸入口”，扩展有效处理体积

  MIST旋转后在周围形成稳定低压区，能把更大范围内的含雾空气吸入。PIV结果表明ηac可达560.8%±6.6%，约为对照结构的20.9倍。

  2）捕集效率（η_cap）：提升雾滴/油滴的惯性撞击概率

  旋转提高界面附近的相对速度，使液滴Stokes数上升，更容易发生惯性撞击沉积；同时通过优化叶片数量（10片）与倾角（45°）实现进气与捕集的平衡。系统捕集效率约38.7%，显著高于对照结构的4.7%。在风洞雾环境（25°C、95% RH）下，装置特定能耗产水约86 L kWh^-1，并指出在目标雾工况下该值可高于常规除湿系统。

  3）排液效率（η_dr）：离心力驱动连续排液，抑制滞留与衰减

  在4000 rpm左右工作时离心加速度可达约358 g。捕获水中约93.4%可在前10 s排出；30 min排液效率可达99.9%。对于黏稠油雾，快速排出同样关键——它决定界面是否会被油污覆盖并堵塞。

图文转载自【中国聚合物网】:http://www.polymer.cn/