Il trasferimento di massa confinato si concentra principalmente sul comportamento dinamico dell'acqua, ione, gas e altri mezzi confinati in nanocanali. Gli scienziati hanno recentemente mostrato un crescente interesse per il trasferimento di massa confinato a causa della sua ampia applicazione nel campo dell'energia, ambiente, salute e altri campi. Però, l'effetto interfaccia è dominante su scala nanometrica, e il liquido confinato ha struttura e caratteristiche di trasporto differenti dalla macroscala. Di conseguenza, il modello tradizionale della meccanica del continuo non è più applicabile, mentre non esiste ancora un modello teorico globale su scala nanometrica.

Di fronte a questo, il gruppo di ricerca guidato dal Prof. WANG Fengchao del Dipartimento di Meccanica Moderna, University of Science and Technology of China (USTC) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), ha rivelato i meccanismi sottostanti del flusso di evaporazione potenziato attraverso i nanocanali e ha costruito un modello quantitativo del flusso di liquido guidato dall'evaporazione attraverso i nanocanali. Questo lavoro è stato pubblicato in Fisica dei fluidi .

Il suddetto lavoro aiuta a spiegare il flusso ultra-alto dei film di strutture organiche covalenti (COF) in uno studio che propone una strategia per fabbricare membrane di distillazione a membrana composte da canali allineati verticalmente con un gradiente di idrofilia. Questo lavoro in uno sforzo congiunto con USTC e Beijing Institute of Technology è stato pubblicato in Materiali della natura .

L'evaporazione potenziata vicino all'interfaccia solido-liquido e la ridotta lunghezza di diffusione del vapore nello strato COF ingegnerizzato lavorano in coordinamento per aumentare il flusso d'acqua della membrana COF. Oltretutto, si trova anche un divario di strato di acqua pura tra l'interfaccia acqua-vapore e l'interfaccia sale-vapore, che impedisce il contatto diretto degli ioni con le pareti dei pori o l'interfaccia di evaporazione. Poiché la superficie caricata diminuisce la concentrazione di sale adiacente e quindi allevia la cristallizzazione del sale, questo porta al comportamento anti-bagnatura delle membrane COF ingegnerizzate.

Questi studi realizzano prestazioni di desalinizzazione e purificazione dell'acqua superiori basate sul miglioramento dell'evaporazione attraverso nanocanali rispetto alla tecnologia tradizionale, promuovere lo sviluppo di membrane a gradiente per il setacciamento molecolare.