新型納米凝膠噴霧提升水蒸發速率近3倍

科技日報訊 （記者王祝華 通訊員宋鴿）記者4月7日從海南大學獲悉，該校海洋科學與工程學院研究團隊創新開發出一種具有疏水介孔通道的納米凝膠噴霧，通過簡單噴塗即可將普通商用親水材料的界面蒸發速率提升近3倍，為工業脱水、海水淡化等領域帶來技術革新。相關論文發表於《先進材料》。

團隊負責人、海南大學海洋科學與工程學院副院長黃瑋介紹，水蒸發是自然界水循環的重要環節，也是海水淡化、食品脱水等工業生產的關鍵步驟。但傳統界面蒸發材料普遍採用水活化和水傳輸相耦合的設計策略，給材料製備及合成帶來極大挑戰。

研究團隊另闢蹊徑，利用分子自組裝技術，研製出具有特殊結構的納米凝膠。這種凝膠由僅為頭髮絲直徑萬分之一的小顆粒組成，其內部佈滿蜂窩狀的疏水介孔納米通道。通道具有外壁親水、內壁疏水的獨特構造，就像給水分子建造了“快速滑梯”，既能讓水分子快速活化形成“水團簇”，又能讓這些“水團簇”輕鬆滑出材料表面，從而形成水蒸氣。

實驗表明，普通無紡布噴塗這種“魔法噴霧”後，在陽光照射下，每小時每平方米可蒸發3.26公斤水，較未處理材料的蒸發速率提升297%。這相當於把普通材料的自然蒸發模式切換為“渦輪增壓”模式。該技術降低了對親水基材的要求，無論是木材、濾膜還是布料，噴塗後都能變身“高效蒸發器”。