包括大部分的發電廠、大多數的化學品量產系統，甚至於電子設備的冷卻系統在內，這些工業加工過程中，一個能源密集的步驟就是加熱水或者其他液體。通過對水加熱和蒸發系統的改進，就能明顯減少能源的使用。為此，MIT 的一支科研團隊找到了新的方式，在這些系統中升級材料的表面處理工藝可以達到這個效果。

科研團隊使用了3 種不同表面不同尺寸的材料，協作來改善效率。相關成果發表在《Advanced Materials》上，該團隊包括MIT 的畢業生Youngsup Song、福特工程學教授Evelyn Wang、以及MIT 的其他4 名同學。

在煮沸工藝中最核心的兩個要素就是熱傳導係數（HTC）和臨界熱流量（CHF）。在材料設計中，這兩個要素往往存在一種平衡，因此單純地改善其中一個要素就會導致另一個要素變差。而兩個要素都是煮沸工藝中的重要因素。科研團隊通過在材料表面添加不同的紋理，科學家找到了同時改善這兩個要素的方法。

Song 表示：“這兩個要素都是非常重要的。但由於內在的平衡，同時改善這兩個要素卻是非常困難的。其原因是如果沸騰的表面出現了大量的氣泡，這表明煮沸工藝是非常高效的。可是在表面出現大量氣泡之後它們也可以合併在一起，在沸騰表面形成蒸汽膜。而這個蒸汽膜會阻礙熱表面到水的熱傳導。一旦表面和水之間出現蒸汽，這就會降低熱傳播效率，並降低CHF 值”。

Song 目前就職於勞倫斯伯克利國家實驗室，該項目是他的博士畢業論文。通過添加一系列細小的空腔/凹痕，讓材料表面能夠有效的固定這些氣泡，從而防止它們擴散形成蒸汽膜。

在他的研究中，團隊創建了從10 微米到2 毫米不等的凹坑，來阻止形成蒸汽膜。不過這些凹坑也影響了煮沸的效率。為此科研團隊將材料表面處理盡量控制在較小範圍內，在納米級別創建這些凹坑，並增加表面預期，從而產生更多的氣泡。