近年来，太阳能驱动界面蒸发（SDIE）技术在水处理、资源提取和食品生产等领域展现出独特优势。水凝胶因其多孔结构、可调控的水传输性能和较低的蒸发焓，成为理想的太阳能蒸发材料。常见的垂直结构虽能实现快速水输送，却导致热损失增加；径向结构能有效抑制热传导，但水传输能力较差。如何协同利用两种结构的优势，实现水传输与热管理的平衡，成为当前研究的挑战。
苏州大学程丝教授和齐鲁工业大学（山东省科学院）张圣龙助理研究员 合作，成功开发出一种具有内部垂直/外部径向复合通道结构的水凝胶蒸发器，通过调控微通道与宏通道尺寸，显著提升了蒸发性能。该蒸发器在1太阳光照下实现了5.01 kg m⁻² h⁻¹的蒸发速率和165.13%的能源效率，进一步将通道扩大至宏观尺度后，蒸发速率更是提升至8.60 kg m⁻² h⁻¹。该研究通过实验与模拟相结合，揭示了通道结构对水传输与热损失的调控机制，为高性能太阳能蒸发器的设计提供了新思路。相关论文以“Effects of Microchannel/Macrochannel Configurations on the Evaporation Performance of Internal Vertical/External Radial Hydrogel Solar Evaporators: Experiments and Simulations Insights”为题，发表在Advanced Functional Materials 上，文章共同第一作者是苏州大学2022级研究生文勇和2023级研究生谭洁薇。通讯作者为程丝教授、张圣龙助理研究员。
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