师从鲍哲南院士/崔屹院士,中科大本科“郭沫若奖学金”得主余桂华,最新Nature大子刊!
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2026-06-30 08:30
文章摘要
为实现2030年可持续发展议程中的清洁饮水目标(SDG 6),传统集中式供水面临成本高、覆盖难等问题,大气水收集(AWH)提供了变革性路径。德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授团队报道了一种现场便携、太阳能驱动、公升级产水的AWH系统,其核心是跨尺度设计的分层多孔纤维素凝胶织物(CGF)。在材料尺度,CGF通过两性离子接枝和原位凝胶化增强吸湿性,在15%、30%和60%相对湿度下分别吸水0.89、1.25和2.15。在器件尺度,CGF组装为紧凑通道化滤芯,并集成太阳能聚光解吸模块与导流冷凝器,抑制热串扰、提升冷凝效率。在系统尺度,采用湿度自适应多批次操作,动态调整循环时机。户外测试表明,在奥斯汀(RH~62%)双模块日产水1.3升(产水速率4.7 L m-2 d-1),在奇瓦瓦沙漠(RH~26%)产水速率达4.3 L m-2 d-1,多云条件下每模块产水310 mL。地理空间分析显示,高产水区与水压力热点区高度重合,为SDG 6的实现提供了实用途径。
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