来自中国科学院和量子物质协同创新中心（北京）的研究人员研究了水分子与各种石墨烯覆盖表面的相互作用，发现石墨烯涂层可以控制各种表面的水蒸发过程。

该研究的第一作者，来自中国科学院的黄永峰博士说：“水滴蒸发是一种普遍存在的复杂现象，在自然界和工业中起着关键作用。了解其在原子尺度上的机理，并控制合理的蒸发速率对于包括传热和体温控制在内的应用非常重要。但是，它仍然是一个重大挑战。该团队的实验表明，石墨烯涂层通过抑制亲水表面的蒸发速率和加速疏水表面的蒸发来控制水的蒸发。

黄博士说：“更重要的是，我们发现石墨烯对于蒸发是'透明的'。当亲水表面涂有石墨烯时，由于润湿角度的调整，水滴的接触线会急剧缩短或拉长。蒸发率的变化。“

研究人员希望了解石墨烯介导的蒸发中的“透明度”，并在原子尺度上揭示其基础结构。为此，他们对有或没有石墨烯涂层的表面上的水滴蒸发进行了分子动力学模拟。他们第一次发现了底物诱导蒸发事件的原子尺度机制。他们发现水分子在蒸发之前在接触线处形成前体状态。

黄博士解释说：“进一步的分析表明，蒸发过渡态的水密度在接触线处最大，然后随着离开基质而呈指数下降。接触线处的单一水解吸主导液滴蒸发过程。由于石墨烯确实如此不改变单个水分子的结合能，它对每个接触线的蒸发具有可忽略的影响。

“我们的结果是石墨烯介导的蒸发的重要发现，也指出了合理控制蒸发过程的新方法，以及传热，印刷和相关领域的实际应用。”

来自英国华威大学的James Sprittles教授评估了这项工作。他说：“使用补充了分子动力学模拟的实验，黄博士及其同事为控制技术相关石墨烯涂层基质上水滴蒸发的分子机制提供了有趣的见解。

“他们的研究表明，润湿性是蒸发速率变化的唯一原因，同时为未来的研究开辟了几个有趣的话题，例如如何将分子效应（例如前体纳米膜和热波动）纳入宏观建模。”