2022年11月15日，聯(lián)合國(guó)正式宣布世界人口突破80億。面對(duì)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用水需求和水資源短缺的全球性挑戰(zhàn)，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)海水淡化技術(shù)被廣泛認(rèn)為是解決此類問題的關(guān)鍵途徑之一。強(qiáng)化熱局部化和促進(jìn)鹽循環(huán)是提高太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器蒸發(fā)效率的重要手段。然而，強(qiáng)化蒸發(fā)器的熱局部化不可避免會(huì)導(dǎo)致鹽結(jié)晶，而強(qiáng)化蒸發(fā)器的鹽循環(huán)不可避免會(huì)加速熱流失。熱局部化和鹽循環(huán)之間的權(quán)衡效應(yīng)普遍存在于現(xiàn)有的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器，嚴(yán)重阻礙了它的實(shí)際應(yīng)用。我們假設(shè)能夠打破這一權(quán)衡效應(yīng)的理想蒸發(fā)器必須同時(shí)具備強(qiáng)化熱局部化的隔熱結(jié)構(gòu)和促進(jìn)鹽循環(huán)的高效輸水通道。遺憾的是，如此復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
圖1 自漂浮和自站立蒸發(fā)器的構(gòu)造示意圖。有序水通道的高效水輸送和泡沫珠粒的隔熱作用打破了蒸發(fā)器熱局部化和鹽循環(huán)之間的權(quán)衡效應(yīng)。
圖3 泡沫顆粒強(qiáng)化太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器的熱局部化。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202301596
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