跟着全球人口的敏捷添加和人类活动的扩张，淡水缺少已成为一个严峻的全球性问题，而运用太阳能作为仅有动力驱动清洁水出产的界面太阳能蒸腾（ISE）技能被视为缓解这一危机的可继续计划 。但是，ISE技能的实践运用现在面对一个要害瓶颈，即其蒸腾功能高度依靠于太阳辐射的可用性和强度，在无光照条件下蒸腾率一般会下降69-87%，且自然界中不安稳的气候条件和有限的高强度日照时长（例如许多滨海城市每日有用高强度日照少于6小时）难以保证接连且安稳的蒸腾功能 。虽然现在已有运用相变资料（PCMs）储热或引进焦耳加热等战略来缓解光照缺乏的影响，但这一些办法一般存在热储能容量有限、保持时间短、封装工艺杂乱或需求额定外部电能输入等缺点，损害了ISE体系的被迫性和简洁性 。相比之下，地球上的体相水因为具有极高体积热容，自身便是一个巨大的天然被迫热库，但现有的蒸腾器规划在太阳能蒸腾进程中往往面对热量从蒸腾表面向体相水传导丢失（即热传导丢失）的问题 。因而，怎么经过精密的结构规划反转这一暖流方向，运用高导热资料有用地从体相水中提取热能以弥补太阳能输入的缺乏，从而在弱光或无光条件下保持高蒸腾率，成为了战胜现有ISE技能限制并完成全天候高效海水淡化的重要研讨方向 。

  图1：高导热铜支撑的ISE体系在太阳蒸腾进程中光热效应和能量传递进程的示意图

  （a） 铜支撑的3D打印工艺，以及（b） 用3D打印铜支撑预备蒸腾器的示意图。（c） 3D 打印的铜支撑，（d） 带有PDA涂层的铜支撑，（e） 光热层，以及 （f） 光热层中的纤维素纤维的SEM图画。（g） 水在rGO-纤维素-SA水凝胶层上的接触角。

  （b1-b4铜蒸腾器、铜蒸腾器-6F、铜蒸腾器-10F、铜蒸腾器-14F的相片。PLA蒸腾器、铜蒸腾器和带鳍铜蒸腾器的质量改变（c）和蒸腾速率（d）。铜蒸腾器质量改变（e）及蒸腾率（f）铜蒸腾器-14F-5m、铜蒸腾器-14F-15m。（g）蒸腾器的顶部和旁边面面积。（h）蒸腾器的表面温度。（i）核算出来自不同来历的能量输入。（j）不同蒸腾器三种动力输入的能量比值。（k）理论核算的能量输入与水蒸腾所需能量的比较。

  图4 （a1–6） 从铜蒸腾器、Cu-蒸腾器-6F、Cu-蒸腾器-10F、Cu-蒸腾器-14F、铜-蒸腾器-14F-10m和Cu-蒸腾器-14F-15m的散装水中提取能量的模仿成果。（b1–3） Cu蒸腾器、Cu蒸腾器-6F和Cu-蒸腾器-14F-15m的蒸气分散形式模仿成果。

  图5 （a）示意图：展现了运用源丈量单元在海水中丈量铜支撑维护体系电压的试验设备，体系的开路输出电压（b）和短路电流（c）。Cu-蒸腾器-14F-5m在天然海水中的质量改变（d）和蒸腾速率（e），该维护体系在太阳和漆黑条件下的体现。（f） Cu蒸腾器-14F-5m在野外测验中的相片。（g）野外测验中的太阳能强度、环境和温度和湿度。（h）原始海水和搜集蒸汽的高离子浓度。

  本研讨证明了从体相水中搜集热能关于显着提高界面太阳能蒸腾（ISE）功能具有要害作用 。经过合理规划具有高导热系数且经过结构优化的3D打印铜蒸腾器支撑体（特别是引进延伸的翅片结构），研讨人员成功扩展了蒸腾表面积并增强了从体相水中提取热能的才能，从而在1.0个太阳光照强度下完成了11.15 kg m-2 h-1的创纪录蒸腾率 。能量剖析标明，在该体系中，来自体相水的热能奉献已超越太阳能输入，成为水蒸腾的主导动力，这有用缓解了ISE技能对直接太阳光强度的依靠，为完成全天候、接连的高效水蒸腾供给了可行的解决计划 。此外，该研讨还经过锌耦合规划引进了内置的献身阳极防腐机制，在有用维护铜支撑体免受海水腐蚀的一起，运用电偶效应在海水淡化进程中完成了同步发电，验证了该体系在实践运用中的耐用性与多功能性 。

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