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南京林業大學付宇/新加坡國立大學陳瑞深 AFM：用于太陽能驅動蒸發、多傳感器應用和發電的雙網絡液態金屬水凝膠

2022-08-24 來源：高分子科技

太陽能驅動蒸發作為緩解世界淡水危機的一種技術，有望在未來解決淡水資源短缺的問題。但是待提升的光吸收性能和蒸發過程當中的熱能損失，極大的限制了其進一步的發展和實際應用。

基于此，南京林業大學付宇教授與新加坡國立大學陳瑞深教授團隊合作，將共晶鎵銦（EGaIn）和聚苯胺（PANI）作為具有優異吸光性能的光吸收劑。同時基于Bénard-Marangoni效應，使用乙二醇調節雙網絡聚乙烯醇/聚丙烯酰胺（PM）水凝膠在蒸發過程當中的熱損失。基于寬帶光吸收和Bénard-Marangoni效應的結合，該水凝膠的蒸發速率高于1.50 kg m^–2 h^–1。同時該水凝膠還具有多重傳感以及光熱發電的功能性。該工作以題為“Dual-Network Liquid Metal Hydrogel with Integrated Solar-Driven Evaporation, Multi-Sensory Applications, and Electricity Generation via Enhanced Light Absorption and Bénard–Marangoni Effect”發表在《Advanced Functional Materials》上。

圖1：水凝膠的制備及應用示意圖

圖2：水凝膠的太陽能驅動蒸發性能

圖3：水凝膠傳感器

圖4：水凝膠發電應用

在該工作中，優異的機械性能、抗凍性能和光熱轉換性能的協同作用賦予了水凝膠更寬的工作溫度范圍、對應力、應變和光的多種感官能力、皮膚狀傳感器以及從光熱發電性能。因此，這項工作不僅開發了一種新型EGaIn基光熱轉換顆粒，而且還通過引入 Bénard-Marangoni 效應以調節熱損失來實現高效太陽能驅動蒸發的策略。該雙網絡水凝膠的新設計也將為制備具有高效太陽能驅動蒸發、多感官應用和發電的多功能集成水凝膠提供新思路。該工作是團隊近期關于制備高效太陽能驅動蒸發材料相關研究的最新進展之一。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206287

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（責任編輯：xu）

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