Biomimetic Design of Capillary‐Driven Photothermal Fabric for Efficient Interface Evaporation

材料科学 光热治疗 蒸发 化学工程 毛细管作用 石墨烯 纳米技术 复合材料 热力学 物理 工程类
作者
Dongnan Zhang,Zijian Bai,Jianyu Jiang,Chenhao Ma,Jing Guo,Fengyu Quan,Hong Zhang,Yue Yu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (35): e2504092-e2504092 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202504092
摘要

Abstract Solar vapor generation (SVG) offers a promising solution to freshwater scarcity; however, current solar evaporators suffer from limitations in water transport, salt resistance, and scalability, hindering their commercial application. To address these challenges, this study introduces a biomimetic capillary‐driven photothermal fabric. Using sodium alginate (SA) as the matrix, vinyl silicon‐based nanoparticles (VSNP) and reduced graphene oxide (rGO) are integrated to form a multi‐hybrid structure with interconnected flexible dynamic hydrogen bonds and rigid ionic cross‐links. This configuration imparts the fibers with high strength (2.972 cN/dtex) and toughness (8.856% elongation at break). The alginate‐based fabric, produced via wet spinning and weaving, retains outstanding mechanical and structural stability. Inspired by plant water transport mechanisms, the photothermal fabric efficiently channels water to the evaporation interface through its porous structure and capillary action. The rGO's π – π conjugation enhances the fabric's light absorption and photothermal conversion. Under 1 kW m −2 solar irradiation, the fabric's surface temperature reaches 118.5 °C, with an evaporation rate of 2.886 kg m −2 h −1 , 6.87 times higher than pure water, and an evaporation efficiency of 118.95%. Additionally, the fabric exhibits excellent salt resistance, stable cyclic performance, and scalability for mass production, offering new potential for solar‐driven evaporation technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
果冻星熊完成签到 ,获得积分10
刚刚
万能图书馆的应助被欢呼初珍采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
lyc完成签到,获得积分10
2秒前
Hello的应助被lvlv采纳,获得10
2秒前
Jaysmith001完成签到,获得积分10
4秒前
基因金的应助被buren采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
De完成签到 ,获得积分10
4秒前
青青旦完成签到,获得积分10
4秒前
领导范儿的应助被五月天采纳,获得10
5秒前
yang发布了新的文献求助10
5秒前
虾仁不眨眼完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
狂野故事发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
妮妮发布了新的文献求助100
7秒前
勤奋觅儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
lucky发布了新的文献求助10
8秒前
霜飔发布了新的文献求助10
9秒前
liuq完成签到,获得积分20
9秒前
夕茟完成签到,获得积分10
9秒前
小蘑菇的应助被betty采纳,获得10
9秒前
安益平发布了新的文献求助20
9秒前
安生完成签到 ,获得积分10
9秒前
orixero的应助被小何采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
youyou完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
舒心誉完成签到,获得积分10
13秒前
归尘发布了新的文献求助10
13秒前
琪凯定理完成签到,获得积分10
13秒前
小张爱科研完成签到 ,获得积分10
14秒前
水水的的应助被xldongcn采纳,获得30
14秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8086469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500379
关于积分的说明 21418448
捐赠科研通 7655054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403145
关于科研通互助平台的介绍 2532171
邀请新用户注册赠送积分活动 2441752