高精密3D列印建構仿生麥芒分級系統，用於高效能霧水收集

         霧滴收集技術因其在收集淡水以解決普遍的缺水危機方面的潛在應用而投入了大量的精力，特別是在缺水地區。值得注意的是，許多生物，包括甲蟲、蜘蛛和仙人掌，都進化出了優秀的霧滴收集能力，使它們與自然和諧相處。受這些生物的啟發，設計了一系列仿生系統和設備來收集霧滴。然而，由於霧滴捕獲能力有限且運輸速度緩慢，大多數霧滴收集效率較低。前者產生的收集系統對水的親和力較低，從而顯著降低了收集體積。後者使得系統緩慢地釋放新的捕獲空間以進行循環收集，這明顯延長了收集時間。因此，非常需要設計一種具有高效霧滴捕獲和快速傳輸的新型收集系統，以實現連續和高性能的收集。

         為了同時實現高效的霧滴捕獲和快速的傳輸速度，人們使用了多種方法，如電動技術，氣相技術，光刻，雷射照射等被提出來建構仿生分層系統。例如，採用靜電紡絲和電噴霧技術製備了兩根主軸纖維的仿生蜘蛛絲，其表現出優異的單向霧滴收集能力。借助氣相沉積技術，開發了具有仙人掌狀多層結構的支化氧化鋅線，用於連續霧滴收集。利用這些方法，獲得具有霧滴捕獲和運輸能力的仿生系統是可行的。然而，這些方法存在結構尺寸和製造精度較差的可控性，使得它們難以製造複雜且自由設計的架構，從而難以保證所製備的系統長期高效的採集能力。 3D列印已被證明是一種製造尺寸精確、精度高的複雜仿生結構的有效方法，已廣泛應用於微滴操作、水輸送、3D細胞培養和油/水分離。然而，將仿生概念與3D列印策略結合來設計高性能霧滴收集的分層仿生系統的報導卻很少。