5月18日，在浙江省第十九屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽決賽中，浙江理工大學(xué)參賽項(xiàng)目“蒸蒸日上——海水淡化用自適應(yīng)光驅(qū)動(dòng)球形海水蒸發(fā)器”獲金獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目帶隊(duì)老師、浙江理工大學(xué)教授余厚詠告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，海水淡化是近年來(lái)應(yīng)對(duì)全球水資源短缺的一項(xiàng)重要研究領(lǐng)域，業(yè)內(nèi)比較熟知的方法是利用光熱界面太陽(yáng)能蒸發(fā)的熱法淡化。
然而，相關(guān)研究者發(fā)現(xiàn)上述傳統(tǒng)的提取方式存在提取效率低、不穩(wěn)定性、成本高等問題，因此無(wú)法做到可持續(xù)和大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。為解決這一問題，余厚詠團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海交通大學(xué)副教授劉彥男團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種核-殼結(jié)構(gòu)自浮式3D球形海水蒸發(fā)器。
余厚詠介紹，這款球形海水蒸發(fā)器的研發(fā)受到糖葫蘆外觀的啟發(fā)，擁有3層結(jié)構(gòu)——整個(gè)小球以超輕球形膨脹聚苯乙烯（EPS）泡沫為核心材料，就好比糖葫蘆的山楂核，確保球形海水蒸發(fā)器可以漂浮起來(lái)；在泡沫周圍均勻包覆著纖維素水凝膠外殼，也就是糖葫蘆的山楂肉，用來(lái)導(dǎo)水；而最外層為聚吡咯（PPy），就好比糖葫蘆的糖衣，作為太陽(yáng)能吸收層，進(jìn)一步增強(qiáng)了蒸發(fā)性能。
談及3D球形海水蒸發(fā)器是怎么工作的？余厚詠解釋，將3D球形蒸發(fā)器放入需要凈化的海水中，通過太陽(yáng)的照射，球形蒸發(fā)器的頂部會(huì)蒸餾出海水的鹽分，鹽分重量達(dá)到一定程度，球形蒸發(fā)器會(huì)進(jìn)行自旋轉(zhuǎn)，帶有鹽分的球體會(huì)轉(zhuǎn)向下方，從而達(dá)到球形蒸發(fā)器不間斷提取作業(yè)。
實(shí)驗(yàn)表明，這一設(shè)計(jì)不僅提高了蒸發(fā)器太陽(yáng)能海水蒸發(fā)效率，而且使蒸發(fā)器能夠在不同太陽(yáng)入射角下保持高效運(yùn)作，還具備鹽自清潔能力，能夠持續(xù)執(zhí)行海水蒸發(fā)過程。
“我們團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)自供電的3D球形海水蒸發(fā)器，以達(dá)到24小時(shí)全天工作狀態(tài)。”余厚詠透露，接下來(lái)團(tuán)隊(duì)也將會(huì)利用更多材料來(lái)更新迭代球形結(jié)構(gòu)，以在未來(lái)適用于更多的生活凈水場(chǎng)景。
本文鏈接：“糖葫蘆”讓海水淡化降本增效http://m.sq15.cn/show-11-21236-0.html
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