3D打印实现特殊仿生蒸发器件，助力实现海水淡化

近日，海南大学海洋光化学转换与功能器件创新团队联合新加坡国立大学国际专家团队成功研发出一种3D打印的仿生花朵蒸发器，可在太阳光驱动下，高效、同步地实现海水淡化和清洁氢能生产，该成果破解了长期困扰该领域的盐分堵塞和催化剂在海水中易失效两大技术瓶颈，为发展新质生产力、保障我国远海岛礁水资源与能源安全提供了新的技术路径。

长期以来，利用太阳能进行界面蒸发以获取淡水，始终面临着盐分在蒸发表面结晶并导致器件性能衰减的难题。同时，在海水中直接光催化制氢，也因催化剂（尤其是贵金属）易被海水中复杂离子“毒化”而失活，以及成本高昂等问题，难以实现大规模应用。

为从根本上解决这些问题，该团队从自然界花朵高效的物质输运机制中获得灵感。他们采用先进的3D打印技术，精确构建了一种具备中心垂直供水和花瓣式径向扩散通道的仿生结构，这种结构的核心优势在于，它能主动管理盐分的迁移路径，通过设计的流体通道，盐水中的盐离子会被持续不断地输运至设备边缘区域并结晶析出，从而保证了中心核心蒸发区域的“无盐”工作状态。

性能测试结果表明，该仿生蒸发器展现出优异的综合性能。在淡水生产方面，1个标准太阳光照下，每平方米设备每小时可产出约2.71公斤淡水，水质符合世界卫生组织饮用水标准；在结构强度方面，得益于材料配方与3D打印工艺的优化，该器件异常坚固，其杨氏模量高达190.12兆帕，足以承受自身数百倍的重压，具备了在复杂海洋环境下长期服役的潜力。