界面太阳能水蒸发技术作为绿色取水的重要突破口，长期面临材料性能与实用性的双重挑战。中国科学院过程工程研究所与深圳大学联合科研团队近日宣布，通过创新高分子“锁扣”机制，成功开发出新型三维光热蒸发材料，不仅突破了传统材料易团聚、易老化的瓶颈，更在海水淡化与农业灌溉领域实现关键应用验证。
研究团队针对纳米光热材料宏观化难题，设计出多层空心结构的纳米球壳作为结构单元。通过高分子与溶剂的相容性调控，使聚酯分子链精准穿透球壳微孔，形成类似“纳米针线”的连接网络。这种独特结构既避免了纳米颗粒团聚，又构建出高效的水输送通道，同时将材料强度提升至传统工艺的3倍以上。实验表明，该材料太阳光吸收率高达90.2%，蒸发效率较传统材料提升45.7%，且在30天海水加速老化测试中未出现颗粒脱落现象。
针对光热材料易受光照降解的行业痛点，科研人员通过分子结构设计，使材料在光照条件下不产生活性自由基，从根本上解决了有机基底的光老化问题。这种抗老化特性使材料在户外连续使用1年后，仍能保持90%以上的初始性能，为长期稳定运行提供了保障。
在廊坊工程试验基地的实地测试中，0.75平方米的户外装置日均产淡水20.16升，水质完全符合世界卫生组织饮用水标准。更令人瞩目的是，该装置产出的淡水已持续灌溉5平方米农田长达一年，成功支持菠菜、玉米、小白菜等作物完成完整生长周期。这项突破性成果近日发表于国际权威期刊《先进材料》，标志着界面太阳能水蒸发技术从实验室研究向规模化应用迈出关键一步。
