近年來，太陽能驅動界面蒸發（SDIE）技術在水處理、資源提取和食品生產等領域展現出獨特優勢。水凝膠因其多孔結構、可調控的水傳輸性能和較低的蒸發焓，成為理想的太陽能蒸發材料。常見的垂直結構雖能實現快速水輸送，卻導致熱損失增加；徑向結構能有效抑制熱傳導，但水傳輸能力較差。如何協同利用兩種結構的優勢，實現水傳輸與熱管理的平衡，成為當前研究的挑戰。
蘇州大學程絲教授和齊魯工業大學（山東省科學院）張圣龍助理研究員 合作，成功開發出一種具有內部垂直/外部徑向復合通道結構的水凝膠蒸發器，通過調控微通道與宏通道尺寸，顯著提升了蒸發性能。該蒸發器在1太陽光照下實現了5.01 kg m?2 h?1的蒸發速率和165.13%的能源效率，進一步將通道擴大至宏觀尺度后，蒸發速率更是提升至8.60 kg m?2 h?1。該研究通過實驗與模擬相結合，揭示了通道結構對水傳輸與熱損失的調控機制，為高性能太陽能蒸發器的設計提供了新思路。相關論文以“Effects of Microchannel/Macrochannel Configurations on the Evaporation Performance of Internal Vertical/External Radial Hydrogel Solar Evaporators: Experiments and Simulations Insights”為題，發表在Advanced Functional Materials 上，文章共同第一作者是蘇州大學2022級研究生文勇和2023級研究生譚潔薇。通訊作者為程絲教授、張圣龍助理研究員。
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