利用超快激光烧蚀的Janus泡沫实现水下CO2气泡的单向传输与高效收集

摘要： 在水性环境中操控气泡对于水处理、气体收集和物质传输等应用具有重要意义。本研究通过一步超快激光烧蚀单面经超疏水处理的铜膜，设计并制备了一种Janus泡沫。该材料不仅具备水下气泡单向传输能力，还能以高达~15 mL cm-2 min-1的优异效率实现气体收集。其物理机制源于浮力、粘附力与润湿梯度力对气泡的共同作用。作为范例，该Janus泡沫成功演示了单向CO2气流与碱性酚酞溶液的水下化学反应。这种简便低成本的Janus泡沫制备方法，在水性条件下实现高效气泡传输、碳捕获及可控化学反应方面具有广泛应用前景。