文献综述（或调研报告）：
自施密特（Schmidt）等[1]首次发现了比膜状凝结换热强度更高的滴状凝结现象。滴状凝结一直是传热领域的一个活跃方向。对于在普通疏水表面上的滴状冷凝，重力驱动的液滴移动有利于更新冷凝面，并且与膜状冷凝相比，允许5-7倍的更好的换热表现。相比于疏水表面，超疏水表面上的冷凝液滴机动性更好，更易脱落，从而进一步强化冷凝。超疏水表面上滴状凝结过程是一个包含液滴核化、生长、合并和脱落的动态循环过程。影响液滴生命周期的重要参数主要包括：最小液滴半径[2]、临界半径[3, 4]、脱落直径[10]、液滴尺寸分布[5-9]等，这些参数与表面物理化学性质、表面过冷度和冷凝液性质等密切相关。
在液滴核化、生长、合并和脱落的整个生命过程中，核化阶段的临界成核半径，生长阶段的临界半径，脱落阶段的脱落直径一直是研究人员关注的焦点，尤其吸引了理论与数值模拟研究人员的兴趣；相比较于其它三者，合并过程的研究热情相对较低。但是，自从2009年，Boreyko和Chen[11]在超疏水表面上发现了自驱动液滴弹跳现象，超疏水表面上的液滴合并过程一下子吸引了理论和实验人员的广泛关注。得益于超疏水表面极高的静态接触角，冷凝液滴在合并过程中气液界面面积减小，因此可以释放气液表面能，转化为动能驱动液滴弹跳脱离表面。液滴弹跳可以自发地清除表面冷凝的液滴，被认为在强化冷凝传热、自清洁、防结霜/冰等领域具有极好的应用前景[12]。Lv等[13]直接在处理过的荷叶表面进行冷凝实验，观察到了液滴弹跳的另一种触发机制：弹跳下落的液滴与着陆点液滴合并触发弹跳，其认为此种机制有利于实现连续不间断的液滴弹跳。Yanagisawa等[14]使用两台高速相机同时侧拍和俯拍了超疏水表面上的液滴弹跳现象，实验观察到液滴弹跳不仅可以由两个液滴合并触发，还可以由多个液滴合并触发，其还详细记录了弹跳液滴的直径、弹跳速度、弹跳高度等信息。Kim等[15]也用侧拍和俯拍的方式观察了1000余例液滴弹跳现象，并总结了液滴弹跳的三种触发机制：两个液滴合并触发，多个液滴合并触发，弹跳下落的液滴触发，证实了Lv和Yanagisawa的结论。Lv等[16]继续研究了由多液滴合并触发的弹跳现象，数据统计了液滴弹跳概率与合并液滴数量的关系以及临界液滴直径与合并液滴数量的关系。其研究表明：3个和4个液滴合并触发的液滴弹跳概率较大，且多液滴合并触发的弹跳可以突破10mu;m的临界液滴直径。Chen等[17]亦统计了液滴弹跳概率与合并液滴数量的关系，得到了一致的结论。可见自驱动液滴弹跳现象的机理研究已经相对丰富，但是如何强化液滴弹跳的研究相对还不足，什么表面形貌的微结构能够强化液滴弹跳，进而促进液滴脱离，强化冷凝传热还有待深入研究。
根据液滴弹跳现象的机制可知，自驱动液滴弹跳现象能够发生得益于超疏水表面极低的表面能。目前，超疏水表面制备方法千差万别。但主流制备方法来源于Cassie方程[18]，costheta;_C=fcostheta;_Y f-1。从Cassie方程的角度，随表面固体材料面积分数f的减小，粗糙微结构表面的静态接触角theta;_C增大。Cassie方程描述的水滴不能浸润表面微结构内部，而是尽可能多的与空气接触，因此表面对水滴的粘附很小，即表面的接触角滞后很小，水滴极易滚动。因此制备超疏水表面应该从Cassie方程的角度，要想制备超疏水表面（增大theta;_C），应该选用低表面能物质（增大theta;_Y），并使表面粗糙（减小f）。即先在表面构造微结构，再涂覆一层低表面能物质进行修饰。 目前涂覆的低表面能物质主要有长链烷基硫醇、长链烷基硅烷、油酸、脂肪酸等。而目前构造的表面微结构各有不同，根据ESEM电镜表征，表面形貌主要有仿荷叶状，微米柱状阵列结构、纳米纤维阵列结构、纳米棒状阵列结构、阵列纳米管结构、纳米针状结构、“花”状结构、微纳米纤维为主交织而成的多孔网状，微纳米球结构、枝叶状结构、岛状结构、无规多孔结构。可见表面微结构千差万别，而且许多制备工艺相当复杂，材料昂贵，加工困难，很难进行工程应用。
因此，一方面超疏水表面上合并诱导的液滴弹跳现象强化方法目前研究资料还不足；另一方面，目前多数超疏水表面制备方法工艺复杂、价格昂贵，操作简单、成本低廉的超疏水表面制备方法，国内研究尚且不足。
1. Schmidt, E., W. Schurig, and W. Sellschopp, Versuche uuml;ber die Kondensation von Wasserdampf in Film-und Tropfenform. Technische Mechanik und Thermodynamik, 1930. 1(2): p. 53-63.
2. Rose, J., Further aspects of dropwise condensation theory. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1976. 19(12): p. 1363-1370.
3. Abu-Orabi, M., Modeling of heat transfer in dropwise condensation. International journal of heat and mass transfer, 1998. 41(1): p. 81-87.
4. Maa, J.R., Drop size distribution and heat flux of dropwise condensation. The Chemical Engineering Journal, 1978. 16(3): p. 171-176.
5. Maiti, N., U. Desai, and A. Ray, Application of mathematical morphology in measurement of droplet size distribution in dropwise condensation. Thin Solid Films, 2000. 376(1-2): p. 16-25.
