La transferencia de masa confinada se centra principalmente en el comportamiento dinámico del agua, ion, gas y otros medios confinados en nanocanales. Recientemente, los científicos muestran un interés creciente en la transferencia de masa confinada debido a su amplia aplicación en energía, medio ambiente, salud y otros campos. Sin embargo, el efecto de interfaz es dominante a nanoescala, y el líquido confinado tiene una estructura y características de transporte diferentes de la macroescala. Como resultado, el modelo tradicional de mecánica continua ya no es aplicable, mientras que todavía no existe un modelo teórico global a nanoescala.

Frente a esto, el grupo de investigación dirigido por el Prof. WANG Fengchao del Departamento de Mecánica Moderna, Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia de Ciencias de China (CAS), reveló los mecanismos subyacentes del flujo de evaporación mejorado a través de nanocanales y construyó un modelo cuantitativo del flujo de líquido impulsado por evaporación a través de nanocanales. Este trabajo fue publicado en Física de fluidos .

El trabajo antes mencionado ayuda a explicar el flujo ultra alto de las películas de marcos orgánicos covalentes (COF) en un estudio que propone una estrategia para fabricar membranas de destilación de membrana compuestas por canales alineados verticalmente con un gradiente de hidrofilicidad. Este trabajo en un esfuerzo conjunto con la USTC y el Instituto de Tecnología de Beijing se publicó en Materiales de la naturaleza .

La evaporación mejorada cerca de la interfaz sólido-líquido y la longitud de difusión de vapor reducida en la capa de COF diseñada trabajan en coordinación para aumentar el flujo de agua de la membrana de COF. Además, También se encuentra un espacio en la capa de agua pura entre la interfaz agua-vapor y la interfaz sal-vapor, lo que evita el contacto directo de los iones con las paredes de los poros o la interfaz de evaporación. A medida que la superficie cargada disminuye la concentración de sal adyacente y, por lo tanto, alivia la cristalización de la sal, esto conduce al comportamiento antihumedad de las membranas COF diseñadas.

Estos estudios logran un rendimiento superior en la desalinización y purificación de agua basado en la mejora de la evaporación a través de nanocanales en comparación con la tecnología tradicional. promover el desarrollo de membranas de gradiente para tamizado molecular.