沸腾传热在工业冷却与能量转换中至关重要，但常受到 Leidenfrost 效应的限制——当高温表面与液滴之间形成稳定的蒸汽膜时，传热效率急剧下降。本文研究团队受自然启发，设计出一种具有纳米-微米三级通道的层级结构表面，显著改善液体与蒸汽的铺展动力学，实现了高效的传热与显著延迟的 Leidenfrost 点（LP）。结果显示，该结构可将 LP 提高至 273°C，比铜表面延迟约 130°C，从而在高过热条件下仍能维持稳定核态沸腾。研究进一步通过多力竞争模型揭示了这一现象的机理，并采用物理约束深度神经网络模型（PIDNN）精准预测了不同表面下液滴沸腾的非线性行为，误差仅约 11%。该成果为高温冷却、电子器件热管理及高效传热系统设计提供了新的思路与技术路径。

https://doi.org/10.1002/EXP.20240137