近日，材料科學與工程學院彭必友教授團隊在國際TOP期刊《Separation and Purification Technology》（IF=8.2）發表題為“Enhancement of solar water evaporation in copper-sodium humate/SA/ PAM hydrogels via an environmental heat field”的文章。西華大學為論文第一通訊單位，黃冰雪博士為第一作者，西華大學彭必友教授和四川大學張偉教授為共同通訊作者。

在全球氣候變化和人口增長的雙重壓力下，淡水資源短缺已成為制約人類社會可持續發展的重大挑戰。傳統的水處理與淡化技術往往依賴高能耗或復雜的基礎設施，難以在資源匱乏地區廣泛應用。太陽能驅動的界面蒸發技術因其綠色、低碳、高效的特點，逐漸成為解決水資源危機的研究熱點和發展方向。然而，目前該技術在提升蒸發效率、優化熱管理、實現鹽分回收以及材料多功能集成等方面仍面臨諸多關鍵難題，亟需從材料設計與結構優化等層面開展深入研究。針對這些難題，材料科學與工程學院彭必友教授團隊從生物質材料毛細結構獲取靈感，成功設計并構建出了一種仿生微結構的光熱轉換水凝膠材料。

研究團隊利用3D打印技術的高度可控性，成功制備出具有多種三維拓撲構型的水凝膠光熱轉換材料。通過精確調控打印參數和結構設計，構建出具有多級孔道和特殊表面形貌的三維傳水網絡，實現了毛細作用和滲透壓的協同驅動。實驗表明，采用3D打印制備的特殊結構水凝膠顯著提升了水分傳輸效率和光熱轉換性能。該研究充分展現了3D打印技術在復雜結構精準構筑方面的獨特優勢，為太陽能驅動水蒸發技術提供了新思路和新方法。

論文截圖

3D結構化水凝膠材料的制備路線圖