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5月29日，記者從中北大學(xué)獲悉，日前該校能源與動(dòng)力工程學(xué)院胡勝亮教授團(tuán)隊(duì)在太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)界面蒸發(fā)產(chǎn)水領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》上。

胡勝亮介紹，團(tuán)隊(duì)研究設(shè)計(jì)了一種可以將熱能約束在夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)的光熱蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器是將還原氧化石墨烯、煤基碳點(diǎn)和MXene（新型的二維材料）依次在三聚氰胺海綿骨架上負(fù)載制備而成。得益于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和各組分的協(xié)同作用，該蒸發(fā)器不僅實(shí)現(xiàn)了高的蒸發(fā)速率和光熱轉(zhuǎn)換效率，還展現(xiàn)出了優(yōu)異的抗鹽和抗污染功能。

同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還提出了一種基于倒置結(jié)構(gòu)的新型蒸發(fā)-冷凝裝置，該裝置通過(guò)將蒸汽冷凝過(guò)程置于底部，顯著降低了頂部光損耗，同時(shí)采用具有疏水涂層的高導(dǎo)熱材料作為冷凝收集器，并通過(guò)下方大量水體進(jìn)行冷卻，促進(jìn)潛熱耗散，加速滴狀冷凝過(guò)程。

胡勝亮表示，該倒置冷凝裝置獲得了創(chuàng)新高的水收集速率和太陽(yáng)能集水效率，是傳統(tǒng)單級(jí)太陽(yáng)能凈水器的4.6—7.7倍。結(jié)合對(duì)比實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)果表明，光熱蒸發(fā)器的高蒸發(fā)性能與多功能特性以及倒置蒸發(fā)-冷凝裝置的高效水收集能力，為解決淡水資源短缺問(wèn)題提供了切實(shí)可行的技術(shù)方案。