我国研制三维纳米光热材料高效太阳能海水淡化

高分子像“锁扣”一样把纳米颗粒牢牢固定起来——这种创新思路，正在让太阳能海水淡化技术变得更加高效且持久稳定。

近日，中国科学院过程工程研究所与深圳大学联合团队提出一项极具启发性的策略。他们利用高分子材料将纳米尺度的光热颗粒像“锁扣”般连接，编织成一种三维结构的光热蒸发材料。效果如何？在太阳能驱动下，海水蒸发速率显著提升。更值得关注的是，团队搭建了户外试验装置，从海水淡化到农业灌溉，初步实现了全链路验证。相关研究成果已发表于国际期刊《先进材料》。

从数据上看，该方案成效扎实。由于三维结构能对入射光进行多重散射与吸收，整体太阳光吸收率达到了90.2%。不仅如此，材料内部的纳米限域空间会重塑水分子间的氢键网络，这意味着：蒸发等量水分所需的能量直接降低45.7%。单根蒸发体实测数据显示，每小时每平方米可蒸发38.14公斤水，效率是团队此前二维薄膜产品的8.5倍。

更令人放心的是其稳定性。在连续30天的海水加速老化测试中，纳米颗粒无一脱落。同时，材料在光照下不产生任何活性自由基，从根源上解决了有机基底在长期使用中易降解的难题。许多同类材料要么不耐用，要么稳定性不足，而这种“锁扣”机制恰好补齐了关键短板。

当然，从实验室走向实际应用仍需突破。当前研究团队正在优化冷凝效率与系统成本。他们的目标非常明确：聚焦沿海缺水地区、海岛及偏远地带，让阳光与海水早日转化为真正用得起的安全淡水。从这一角度看，这项工作的意义远超实验室本身。