中科院过程所AM：聚合物互锁策略，构建三维光热纳米架构，实现太阳能海水淡化新突破

本文针对太阳能驱动界面蒸发技术在三维宏观组装时面临的机械脆性、成本高和光催化降解等核心挑战，提出了一种聚合物互锁策略。研究团队利用空心多壳层结构（HoMS）特性，通过精确调控溶剂匹配汉森溶解度参数，使聚合物链穿透HoMS多孔壳层形成牢固的界面键合网络（O-Ta-O和C-Ta-O键），构建了具有分级“纳米森林”形貌的PET@HoMS复合材料。该材料具备90.2%的宽谱太阳光吸收率，将蒸发能耗降低45.7%，创下了38.14±0.57 kg m⁻² h⁻¹的创纪录蒸发速率。研究进一步集成了0.75 m²光伏-光热混合主动冷凝海水淡化装置，在自然光照下日产淡水20.16 L，满足WHO饮用水标准，并成功支撑了5 m²示范农田中多种作物的完整生长周期。该成果通过材料创新到功能原型的转化，为分布式社区应用和可持续水解决方案提供了新路径。