南京林業(yè)大學(xué)付宇/新加坡國(guó)立大學(xué)陳瑞深 AFM：用于太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)、多傳感器應(yīng)用和發(fā)電的雙網(wǎng)絡(luò)液態(tài)金屬水凝膠

2022-08-24 來源：高分子科技

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā) 傳感器發(fā)電液態(tài)金屬水凝膠

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)作為緩解世界淡水危機(jī)的一種技術(shù)，有望在未來解決淡水資源短缺的問題。但是待提升的光吸收性能和蒸發(fā)過程當(dāng)中的熱能損失，極大的限制了其進(jìn)一步的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。

基于此，南京林業(yè)大學(xué)付宇教授與新加坡國(guó)立大學(xué)陳瑞深教授團(tuán)隊(duì)合作，將共晶鎵銦（EGaIn）和聚苯胺（PANI）作為具有優(yōu)異吸光性能的光吸收劑。同時(shí)基于Bénard-Marangoni效應(yīng)，使用乙二醇調(diào)節(jié)雙網(wǎng)絡(luò)聚乙烯醇/聚丙烯酰胺（PM）水凝膠在蒸發(fā)過程當(dāng)中的熱損失。基于寬帶光吸收和Bénard-Marangoni效應(yīng)的結(jié)合，該水凝膠的蒸發(fā)速率高于1.50 kg m^–2 h^–1。同時(shí)該水凝膠還具有多重傳感以及光熱發(fā)電的功能性。該工作以題為“Dual-Network Liquid Metal Hydrogel with Integrated Solar-Driven Evaporation, Multi-Sensory Applications, and Electricity Generation via Enhanced Light Absorption and Bénard–Marangoni Effect”發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。

圖1：水凝膠的制備及應(yīng)用示意圖

圖2：水凝膠的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)性能

圖3：水凝膠傳感器

圖4：水凝膠發(fā)電應(yīng)用

在該工作中，優(yōu)異的機(jī)械性能、抗凍性能和光熱轉(zhuǎn)換性能的協(xié)同作用賦予了水凝膠更寬的工作溫度范圍、對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變和光的多種感官能力、皮膚狀傳感器以及從光熱發(fā)電性能。因此，這項(xiàng)工作不僅開發(fā)了一種新型EGaIn基光熱轉(zhuǎn)換顆粒，而且還通過引入 Bénard-Marangoni 效應(yīng)以調(diào)節(jié)熱損失來實(shí)現(xiàn)高效太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)的策略。該雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的新設(shè)計(jì)也將為制備具有高效太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)、多感官應(yīng)用和發(fā)電的多功能集成水凝膠提供新思路。該工作是團(tuán)隊(duì)近期關(guān)于制備高效太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)材料相關(guān)研究的最新進(jìn)展之一。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206287

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（責(zé)任編輯：xu）

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