蒸發(fā)凈水是一項古老的技術(shù)，不過中科大的一支研究團(tuán)隊，卻想到了用陽光、木材和細(xì)菌來共同凈化飲用水的一套新方案。據(jù)悉，這套由木材制成的新型設(shè)備，可借助細(xì)菌來建立關(guān)鍵的納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)陽光匯聚到設(shè)備上時，被加熱的液態(tài)水會加速蒸發(fā)。水蒸氣可被引導(dǎo)至另一個單獨的容器中再次凝結(jié)成干凈的飲用水，但其它有害的污染物會被留下來。
此前我們已經(jīng)見識過基于各種材料和配置的凈水方案，比如通過漂浮在湖面上的機器來吸收下方水分、石墨烯制成的泡沫海綿、以及由浸碳紙和纖維素氣凝膠制成的太陽能蒸餾器等。
不過中科大研究團(tuán)隊的新型凈水器，則是在多層結(jié)構(gòu)的頂部布置了吸光的碳納米管、中間是隔熱的玻璃泡、以及漂浮在水面上的木料底層。但這套方案中的關(guān)鍵成分，則是肉眼見不到的細(xì)菌。
研究團(tuán)隊先在木材表面涂抹發(fā)酵，然后在加上玻璃泡和碳納米管時，細(xì)菌就會在它們的周圍建造纖維素納米纖維，從而將整個東西結(jié)合到一起。
這種天然的多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠幫助木料保持水分和向上輸送。當(dāng)?shù)竭_(dá)頂部的吸光碳納米管層時，就會被加熱并蒸發(fā)。同時玻璃狀的氣凝膠層可扮演隔熱的角色，以防止熱量向下散發(fā)。
研究團(tuán)隊稱，這套太陽能蒸發(fā)器方案較大多數(shù)設(shè)計都更加有效，蒸發(fā)速度達(dá)到了 2.9 公斤 / 立方米 / 小時，太陽能的轉(zhuǎn)化率為 80%，此外木料和碳納米管材料相當(dāng)豐富和實惠。
有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《納米快報》（Nano Letters）上。
原標(biāo)題為《Sustainable Wood-Based Hierarchical Solar Steam Generator: A Biomimetic Design with Reduced Vaporization Enthalpy of Water》。
