仿生Janus蒸发器

光热-毛细协同淡化

一种仿柽柳的核壳结构纱线，疏水光热鞘层包覆亲水棉芯，既能高效蒸发，又能夜间自清洁抑盐。

79513677 · Zhang, Pengfei · Shan, Song · Fu, Chengyu · 杨丽梦 · 盛翠红

Energy and Environmental Materials 2026

参数信息

蒸发速率（盐碱水）

2.34 kg m⁻² h⁻¹

蒸发速率（模拟海水）

2.46 kg m⁻² h⁻¹

室外产水量

12.99 kg m⁻²

技术优势

夜间自清洁

疏水鞘层与夜间辐射冷却使盐分在夜间被水溶解带走，白天表面保持清洁。

碱性水中稳定

聚丙烯基体将MXene与高碱性水隔离，避免材料降解。

光热效率高

MXene均匀分散在聚丙烯中，显著增强内部多重光散射和层间反射，提升光热转换。

规模化生产

基于纺织技术，纱线可通过成熟工艺大规模生产。

应用场景

• 盐碱地改良：蒸发盐碱水并收集淡水，用于洗盐或灌溉。
• 太阳能海水淡化：将太阳能直接转化为蒸发所需热量，淡化海水或苦咸水。
• 分布式水处理：无需管网，可就地利用太阳能制取饮用水或灌溉水。
• 仿生功能材料：模仿柽柳排盐机制，设计出自清洁的蒸发结构。