太阳能驱动的蒸发为水净化提供了一种可持续的解决方案，但由于散热和结垢导致的效率损失限制了其可扩展性。

在此，滑铁卢大学Kam Chiu Tam，Yi Wang提出了一种具有动态流体流动机制的双层结构太阳能蒸发器（SDWE），旨在确保薄水供应和自清洁能力。

文章要点

1）镍骨架上的多孔聚多巴胺（PDA）层提供光热功能和水微通道，而底部的热响应孢粉素层则充当可切换的水门。

2）使用共聚焦激光显微镜和微型CT，研究人员证明这种独特的结构可确保薄水层的稳定供应，通过最大限度地减少高温下的潜热来增强蒸发。此外，当温度因盐分积累而下降时，该系统通过大量水对流启动自清洁过程，从而保持较高的蒸发效率。

3）优化后的p-SDWE样品利用1次太阳照射的93.9%太阳能实现了3.58 kg m⁻² h⁻¹的高蒸发率，并且每天每平方米SDWE从盐水中生产18-22升纯净水。

这种动态水输送机制超越了传统的昼夜循环，为持续、高效的蒸发提供了固有的热适应性。

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Yi Wang, et al, Thermo-adaptive interfacial solar evaporation enhanced by dynamic water gating, Nat Commun 15, 6157 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50279-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50279-z