Spatially regulated water-heat transport by fluidic diode membrane for efficient solar-powered desalination and electricity generation

海水淡化 流体学 水运 地热脱盐 材料科学 微流控 环境科学 纳米技术 环境工程 化学 工程类 电气工程 水流 生物化学
作者
Yuanhang Cao,Jiemin Wang,Weixin Guan,Meng An,Yan Peng,Zhengtong Li,Changsheng Zhao,Guihua Yu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:16 (1): 5050-5050 被引量:12
标识
DOI:10.1038/s41467-025-60283-6
摘要

Interfacial solar-driven evaporation has attracted great research interests, given its high conversion efficiency of solar energy and transformative industrial potential for desalination. However, current evaporators with porous volume remain critical challenges by inherently balancing efficient fluid transport and effective heat localization. Herein, we propose the strategy and design of lightweight, flexible and monolayered fluidic diode membrane-based evaporators, featuring regularly arrayed macropores and dense nanopores on each side. Such a delicate microstructure offers universality in establishing asymmetric channels along macroporous-to-nanoporous to enable the diode-like directional water transport as well as facilitate the heat localization on the nanopores side. Consequently, a high evaporation rate of a maximum 3.82 kg m-2 h-1 can be achieved under 1 sun illumination, exceeding most 2D and 3D evaporators. Besides, the durability and practicability of our evaporators are validated through salt resistance tests, purification experiments among various contaminants, and outdoor evaluations. Moreover, the structure engineering and water-transport optimization of fluidic diode membranes also offer potentials for hydrovoltaic applications, with over 1.6 V generated by tandem devices at the ambient environment. This work provides a concept for designing high-performance monolayered membranes applicable in environmental and energy-related realms.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小蜗牛完成签到,获得积分10
刚刚
番茄鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
qqq完成签到 ,获得积分10
刚刚
gooofy发布了新的文献求助50
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
j7完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
LaTeXer应助qinqinwy采纳,获得10
4秒前
5秒前
yznfly应助wang采纳,获得180
5秒前
believe完成签到,获得积分20
6秒前
qiuqi发布了新的文献求助10
6秒前
QLLW完成签到,获得积分10
7秒前
王cc发布了新的文献求助10
7秒前
jiuwu完成签到,获得积分10
8秒前
星辰大海应助Lu采纳,获得10
8秒前
沉静的煎蛋完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
FashionBoy应助活泼醉冬采纳,获得10
12秒前
NexusExplorer应助hui采纳,获得10
12秒前
陈杰完成签到,获得积分10
14秒前
昭明完成签到 ,获得积分10
14秒前
璃光浮月发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
AquaR发布了新的文献求助10
15秒前
Rgly完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
oxear完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
称心小天鹅完成签到,获得积分10
21秒前
ChenYX发布了新的文献求助10
23秒前
优雅大树完成签到,获得积分20
23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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5604083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688908
关于积分的说明 14856973
捐赠科研通 4696430
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2541128
邀请新用户注册赠送积分活动 1507314
关于科研通互助平台的介绍 1471851