太阳能光热水蒸发为淡水提取提供了可持续方案，但是光热蒸发器难以兼顾自漂浮性、隔热性和高效率的水传输。近期，东华大学纺织学院柯勤飞教授、黄晨教授受王莲结构的启发，联合海军军医大学高瑞教授开发了一种具有自漂浮、自隔热和单向导水能力的纤维基太阳蒸发器。该蒸发器以Janus非织造材料为基础，精确调整聚丙烯/聚乙烯皮芯纤维和粘胶纤维的重量比，并通过针刺工艺复合，制备出具有的高蓬松性疏水层和垂直排列的亲水纤维柱，从而在厚度方向形成连续导水通道（图1）。上述结构使蒸发器具备超低热导率（<0.05 W mK-1，图2）、持续海水供应以及快速盐离子扩散能力（图3）、极小传导热损失（0.6%），从而实现了90.8%的高光热转化效率（图4）。同时，因为其密度（1.06 g cm-3）低于海水的密度（1.07 g cm-3），该蒸发器可在海水中保持自漂浮。依托于可批量生产的工业生产技术，该蒸发器的制备成本仅为1.327 USD m-2 （图5），这项工作可能为应对淡水短缺提供了的高效且经济的途径。该工作以“A Self-Floating, Self-Insulating, and Janus Evaporator Inspired by Victoria Amazonica”为题发表在《Small》上（Small 2025, e05228）。论文第一作者是东华大学纺织学院博士研究生于文华。
图1. 仿生王莲Janus蒸发器制备流程
图2. 蒸发器漂浮性与抗盐性
图3. 蒸发器模拟光热海水淡化效果
图4. 蒸发器实际光热海水淡化效果与批量化生产
该研究是团队基于工业化技术开发功能性非织造材料的最新研究进展之一，使用梳理成网+针刺固结的非织造技术，开发具有Janus非织造结构与CB@PDA/Fe3+光热涂层的仿生太阳蒸发器。结合仿生结构与精确的密度控制实现了自漂浮能力，垂直导水通道促进了液体的快速传输，亲水性VIS蒸发界面和疏水性PP/PE隔热层的协同效应实现了较为理想的光热转化，凭借经济的材料和工业化的制造技术，该研究为太阳能驱动的全球水资源短缺问题提供了宝贵的技术参考。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202505228
点击下方“阅读原文”可下载该篇论文。
相关进展
东华大学柯勤飞、赵奕/港城大胡金莲团队 Nano Lett.：以废治废 - 助力可持续水体修复的多功能角蛋白纤维状吸附材料
东华大学黄晨/海军医科大学周许辉、高瑞 Adv. Healthc. Mater.：同种聚合物构建的高稳定Janus敷料
东华大学黄晨副教授《Adv. Sci.》：低成本、永不下沉、高光热转化效率的定向导水非织造材料
高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：info@polymer.cn
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina（或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
点
这里“阅读原文”，查看更多