水是生命的源泉,但全球范围内越来越严峻的淡水匮乏不仅严重制约了社会和经济的发展,而且也对人类的生存提出了前所未有的挑战。甲虫Stenocara利用其背部表面的特殊性从空气中获取水的方式以及蜘蛛丝的吸水机理,使我们发现了一种新的可能存在的淡水获取方式,即高效空气取水,以此可解决某些环境下获取淡水困难的情况。本课题将仿生技术与纺织技术结合应用于雾中集水,相比于国外金属和塑料捕雾装置而言织物基雾中集水装置的优点是纺织品的价格低廉,易于制作和折叠存放,且集水效果比较好。一些研究者结合了沙漠甲虫和蜘蛛丝的特点,研制出具有星型吸湿模型的仿生表面,有效提高了集水效率。这也为本课题提供了优化方向。本课题研究不仅可以为解决我国中西部少雨但多雾地区的生活用水问题提供一种技术途径,缓解水资源短缺的困境,还可用于航海过程中船上收集空气中的淡水。因此,此种技术与装置用途比较广泛,市场前景比较大。本文将甲虫Stenocara背部表面特性、蜘蛛丝的吸水机理与纺织技术相结合,制备纺织基雾中集水装置,并且对其进行优化改进。本文采用二种方案制备纺织基雾中取水装置,方案1通过织造技术研究制备集水帆,选用亲水性纤维纱线和疏水性纤维纱线,选取合适的组织结构使织物表面有特定的凸起,通过组织结构选取、经纬纱的选取、亲水区域的形状和亲疏水的面积比例变化,并通过实验测试找到最优化的集水帆织制方案。方案2通过印花技术研究制备集水帆。选取疏水纤维织物作为纺织基底,采用印花技术工艺将亲水性材料印制在织物基上。通过改变亲水区域图案、面积大小以及亲疏水面积比例,并通过实验测试找到最佳工艺。织造技术研究制备集水帆方案选用涤纶和粘胶等纱线为原料,仿生织造与沙漠甲虫背部强亲水小突起形状与大小类似的织物表面。首先选用涤纶和粘胶短纤纱为原料,亲水形状选用圆形制备不同亲水比例的集水帆,通过测试得知,集水量随亲水面积比例的减小先增大后减小。当亲水面积比例为20%(4:20)时集水量最大,即为最佳比例。选用四角菱形的亲水区域形状制备不同亲水比例的集水帆,通过测试得到相似的结果,最佳亲水面积比例为15%(3:20)。且相同比例下四角菱形集水效果好于圆形集水帆,即四角菱形优于圆形。同时本课题做了集水帆平面的角度对集水效果影响的实验研究,测试发现随着倾斜角度的增大集水量逐渐增大,当集水板倾斜角度为90o时达到最佳效果。其次,选用涤纶和粘胶长丝为原料制备集水帆,亲水区域形状选用四角菱形制备不同亲水比例的集水帆,通过测试得到相似的结果,最佳亲水面积比例为15%(3:20),且长丝集水帆的集水效果普遍好于短纤纱,即长丝集水帆优于短纤纱集水帆。印花技术研究制备集水帆方案选用涤纶、锦纶布作为基布,选用由水性聚氨酯树脂、海藻酸钠以及固化剂配置的亲水材料,采用直接印花方法进行印花集水帆的制备,并进行性能测试。实验得出集水效果受基底布材料的影响,涤纶长丝基底布优于涤纶短纤基底布,锦纶长丝基底布优于涤纶长丝基底布。集水量随亲水面积比例的减小先增大后减小,当亲水比例为15%时,集水效果最佳。亲水区域的分布同样影响着集水效果,在亲水比例一定的条件下亲水区域个数越多,单位亲水面积越小,集水效果越好。就亲水区域形状而言,五角星形的集水帆的集水效果优于圆形。同时对集水帆的局部进行了接触角的测试,测试研究发现,亲疏水材料的选择对集水效果的影响:疏水材料疏水性越好,集水效果就越佳。