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近日,中山大学材料科学与工程学院教授翟文涛团队在国家自然科学基金的支持下,通过连续定向冷冻铸造技术制备了一种自站立和自漂浮的3D太阳能驱动蒸发器。相关研究论文发表于Advanced Materials。 研究人员通过连续定向冷冻铸造技术制备了一种自站立和自漂浮的3D太阳能驱动蒸发器。这种新型蒸发器由有序的水通道和隔热的泡沫珠粒组成。得益于有序水通道的快速水输送和泡沫珠粒的隔热作用,该太阳能驱动蒸发器实现了在不影响供水的前提下切断光热转换区的热量向海水传递的热过程,打破了传统蒸发器长期存在的盐循环和热局部化之间的权衡效应。 此外,有序输水通道的毛细作用和泡沫珠粒提供的浮力赋予了自漂浮太阳驱动蒸发器较大的暴露高度。大的暴露高度有利于增大蒸发器的界面蒸发面积并赋予其收集环境能量的能力,使蒸发器的solar-to-vapor转换效率突破100%的理论限制。 相比于传统蒸发器,所开发的新型蒸发器能够显著提高海水的蒸发效率并保障长期脱盐的稳定性。 该研究提出一种全新的太阳能驱动蒸发器结构及其构筑方法,也为下一代高效耐盐蒸发器的结构设计提供了一种关键的见解。