近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院光熱轉(zhuǎn)換材料功能化調(diào)控及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在材料學(xué)國際頂級期刊《Advanced Materials》上發(fā)表了題為“Enabling Self-Adaptive Water-Energy-Balance of Photothermal Water Diode Evaporator: Dynamically Maximizing Energy Utilization Under the Ever-Changing Sunlight”的研究性論文。王成兵教授為論文通訊作者，碩士研究生衛(wèi)丹為論文第一作者，陜西科技大學(xué)為唯一署名單位。
近年來，用于緩解全球水問題的界面太陽能驅(qū)動蒸發(fā)（ISDE）技術(shù)引起了研究者的極大關(guān)注。其中，ISDE系統(tǒng)的供水管理在有效的能量匹配中具有越來越重要的作用。傳統(tǒng)系統(tǒng)中輸入能量和所需能量之間的不匹配嚴(yán)重影響了轉(zhuǎn)換效率。鑒于此，王成兵教授團(tuán)隊(duì)提出并設(shè)計(jì)了一種新型的“水二極管”光熱蒸發(fā)器，得益于非對稱表面潤濕性梯度和單向水傳輸特點(diǎn)，該蒸發(fā)器的供水速度可以隨著光強(qiáng)的增加而顯著加快，表現(xiàn)出對光照強(qiáng)度的自適應(yīng)能力。
在1 kW m–2太陽輻照下，“水二極管”光熱蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)了高達(dá)2.14 kg m–2 h–1的蒸發(fā)速率和93.7%的能量轉(zhuǎn)化效率。該蒸發(fā)器的動態(tài)水供給管理可以應(yīng)對實(shí)際環(huán)境中不同的光照條件，因此在不斷變化的光強(qiáng)下，始終保持90%以上的能量轉(zhuǎn)化效率，建立了有效的動態(tài)水—能平衡。該工作為ISDE提供了一種新穎高效的太陽能海水淡化策略。
這是王成兵教授以通訊作者身份在《Advanced Materials》上發(fā)表的第二篇論文。論文發(fā)表后受到廣泛關(guān)注，知名科技媒體MIT Technology Review China對王成兵教授進(jìn)行了專訪，顯著提升了我校在光熱轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的國際影響力。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202309507
新聞鏈接：https://www.mittrchina.com/news/detail/13111
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（核稿：王卓 編輯：劉倩）
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