波纹Janus水凝胶蒸发器

单日照效96.21%

受玉米苞片启发的波纹结构捕获更多光，超疏水上表与超亲水底层协同加速蒸发，实现单日照下3.81 kg·m⁻²·h⁻¹的高效产水。

Guoyan, Yang · Yin, Zuozhu · Xiangyu, Han · Hong, Zhen · 谢婵 · Ma, Yongcun · 徐吉林 · 薛名山

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

蒸发速率

{'zh': '3.81', 'en': '3.81'} kg·m⁻²·h⁻¹

蒸发效率

{'zh': '96.21', 'en': '96.21'} %

技术优势

光折射损失大降

仿玉米苞片的波纹表面将光线多次反射并局限在凹槽中，显著增强光捕获，减少折射逃逸。

蒸发速率够快

单日照下蒸发速率达到3.81 kg·m⁻²·h⁻¹，超越多数报道的太阳能蒸发器。

效率突破96%

96.21%的蒸发效率意味着绝大部分入射光能都被用于产汽，热量损失极小。

自漂浮不沉底

3D Janus结构的上层超疏水PU泡沫提供浮力与蒸汽逃逸通道，下层超亲水凝胶持续泵水，无需额外支撑。

应用场景

• 太阳能海水淡化：高蒸发效率直接提升产水率，降低单位淡水成本。
• 废水净化：光热蒸发可浓缩污染物，实现零排放处理。
• 水凝胶蒸发器：水凝胶降低蒸发焓，加速了水分逸出。