南京林业大学付宇/新加坡国立大学陈瑞深 AFM：用于太阳能驱动蒸发、多传感器应用和发电的双网络液态金属水凝胶

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太阳能驱动蒸发作为缓解世界淡水危机的一种技术，有望在未来解决淡水资源短缺的问题。但是待提升的光吸收性能和蒸发过程当中的热能损失，极大的限制了其进一步的发展和实际应用。

基于此，南京林业大学付宇教授与新加坡国立大学陈瑞深教授团队合作，将共晶镓铟（EGaIn）和聚苯胺（PANI）作为具有优异吸光性能的光吸收剂。同时基于Bénard-Marangoni效应，使用乙二醇调节双网络聚乙烯醇/聚丙烯酰胺（PM）水凝胶在蒸发过程当中的热损失。基于宽带光吸收和Bénard-Marangoni效应的结合，该水凝胶的蒸发速率高于1.50 kg m^–2 h^–1。同时该水凝胶还具有多重传感以及光热发电的功能性。该工作以题为“Dual-Network Liquid Metal Hydrogel with Integrated Solar-Driven Evaporation, Multi-Sensory Applications, and Electricity Generation via Enhanced Light Absorption and Bénard–Marangoni Effect”发表在《Advanced Functional Materials》上。

图1：水凝胶的制备及应用示意图

图2：水凝胶的太阳能驱动蒸发性能

图3：水凝胶传感器

图4：水凝胶发电应用

在该工作中，优异的机械性能、抗冻性能和光热转换性能的协同作用赋予了水凝胶更宽的工作温度范围、对应力、应变和光的多种感官能力、皮肤状传感器以及从光热发电性能。因此，这项工作不仅开发了一种新型EGaIn基光热转换颗粒，而且还通过引入 Bénard-Marangoni 效应以调节热损失来实现高效太阳能驱动蒸发的策略。该双网络水凝胶的新设计也将为制备具有高效太阳能驱动蒸发、多感官应用和发电的多功能集成水凝胶提供新思路。该工作是团队近期关于制备高效太阳能驱动蒸发材料相关研究的最新进展之一。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206287

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