新型纳米凝胶喷雾提升水蒸发速率近3倍

科技日报讯 （记者王祝华 通讯员宋鸽）记者4月7日从海南大学获悉，该校海洋科学与工程学院研究团队创新开发出一种具有疏水介孔通道的纳米凝胶喷雾，通过简单喷涂即可将普通商用亲水材料的界面蒸发速率提升近3倍，为工业脱水、海水淡化等领域带来技术革新。相关论文发表于《先进材料》。

团队负责人、海南大学海洋科学与工程学院副院长黄玮介绍，水蒸发是自然界水循环的重要环节，也是海水淡化、食品脱水等工业生产的关键步骤。但传统界面蒸发材料普遍采用水活化和水传输相耦合的设计策略，给材料制备及合成带来极大挑战。

研究团队另辟蹊径，利用分子自组装技术，研制出具有特殊结构的纳米凝胶。这种凝胶由仅为头发丝直径万分之一的小颗粒组成，其内部布满蜂窝状的疏水介孔纳米通道。通道具有外壁亲水、内壁疏水的独特构造，就像给水分子建造了“快速滑梯”，既能让水分子快速活化形成“水团簇”，又能让这些“水团簇”轻松滑出材料表面，从而形成水蒸气。

实验表明，普通无纺布喷涂这种“魔法喷雾”后，在阳光照射下，每小时每平方米可蒸发3.26公斤水，较未处理材料的蒸发速率提升297%。这相当于把普通材料的自然蒸发模式切换为“涡轮增压”模式。该技术降低了对亲水基材的要求，无论是木材、滤膜还是布料，喷涂后都能变身“高效蒸发器”。