從中國科學技術大學該校俞書宏院士團隊開發(fā)了一種基于細菌纖維素納米復合材料的高效且可持續(xù)的仿生多層級太陽能蒸汽發(fā)生器，由于這種仿生結構設計和納米網(wǎng)絡降低了蒸發(fā)焓，從而可以實現(xiàn)高蒸發(fā)速率和80％的太陽能轉化效率。研究成果日前在線發(fā)表在《納米快報》上。 jK-b#h.gL  
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世界五分之一人的生活在缺水地區(qū)，尤其是在缺少穩(wěn)定電力的地區(qū)，獲得干凈的飲用水是一項艱巨的任務。因此，迫切需要一種高效，低成本，可持續(xù)和簡單易得的技術和設備來產生清潔的飲用水。太陽能凈水技術簡單有效，可從不可飲用的水源，如湖水，污水或海水中獲得干凈的飲用水。 O!G!Gq&  
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據(jù)介紹，該太陽能蒸汽發(fā)生器是通過一步氣溶膠輔助生物合成過程制造的。經(jīng)過設計的微生物合成過程成功地與納米材料的氣溶膠沉積技術相結合，并且直接高效地構建了復雜的仿生層級結構。該太陽能蒸汽發(fā)生器的分層結構包含三個具有不同功能的連續(xù)層，包括碳納米管與細菌纖維素復合的光吸收層，玻璃微珠與細菌纖維素復合的隔熱層以及用于支撐和輸水的木質基材。其中，細菌纖維素水凝膠的三維纖維素納米纖維網(wǎng)絡顯著降低了將液態(tài)水轉化為蒸汽的能耗，并加速水汽化。 8IkmFXj  
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此外，為了更方便研究蒸發(fā)速率，能量轉化效率和蒸發(fā)能量消耗之間的關系，該研究團隊還提出了一種新穎的二維圖表分析方法，其中的指導線顯示了不同的蒸發(fā)焓。這種理論分析方法可用以分析太陽能蒸汽發(fā)生器器件中不同功能部件對蒸發(fā)速率的貢獻。 OwCbv j0#  

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與其他太陽能凈水技術相比，這種太陽能蒸汽發(fā)生器在蒸發(fā)率、能量轉化效率、可持續(xù)性和成本方面具有很大的優(yōu)勢，有望發(fā)展成為未來水凈化中的新的技術途徑。