科技日報北京6月22日電 （記者陸成寬）記者22日從中國科學(xué)院過程工程研究所獲悉，該所與深圳大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊提出一種高分子“鎖扣”機(jī)制，成功將納米顆粒編織成三維光熱蒸發(fā)材料，使太陽能海水蒸發(fā)速率大幅提升，并通過戶外試驗裝置，實現(xiàn)了從海水淡化到農(nóng)業(yè)灌溉的初步探索。相關(guān)成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》雜志上。

界面太陽能水蒸發(fā)技術(shù)被視作綠色取水新途徑，但核心瓶頸在于：高性能納米光熱粉體做成宏觀器件時，納米顆粒極易“抱成團(tuán)”、三維結(jié)構(gòu)強度差，而且光照會逐漸導(dǎo)致材料老化失效。

聯(lián)合團(tuán)隊采用一種新策略：先制備出多層空心結(jié)構(gòu)的納米球殼，以此為“紐扣”，再依據(jù)高分子與溶劑的相容性原理，讓聚酯分子鏈像縫衣線一樣，精準(zhǔn)穿過球殼細(xì)孔，把顆粒牢牢縫在一起，形成一片“納米森林”般的堅固三維網(wǎng)絡(luò)。這就像用一根根高分子線把納米球串起來，既防止“抱團(tuán)”，又搭出了高效的水輸送通道。

實驗數(shù)據(jù)顯示，這種結(jié)構(gòu)的太陽光吸收率達(dá)90.2%，蒸發(fā)同樣水量所需能量降低45.7%。在連續(xù)30天的海水加速老化中，沒有納米顆粒脫落，且材料在光照下不產(chǎn)生活性自由基，解決了有機(jī)基底降解難題。

團(tuán)隊在中國科學(xué)院過程工程所廊坊工程試驗基地建成一套0.75平方米的戶外試驗裝置。自然光照下，該裝置每日產(chǎn)淡水20.16升，可滿足約10人的基本飲水，水質(zhì)達(dá)到世衛(wèi)組織飲用水標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)出的淡水已成功灌溉5平方米農(nóng)田一整年，菠菜、玉米、小白菜等作物均完成完整生長周期，驗證了農(nóng)業(yè)灌溉的可行性。

人民網(wǎng)>>經(jīng)濟(jì)·科技  2026年06月23日

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