中国科学院过程工程研究所与深圳大学联合科研团队在太阳能淡水生产领域取得重要突破。研究人员创新性地提出"高分子穿插束缚纳米颗粒"三维集成策略，通过高分子链锁扣中空多壳层结构（HoMS）构建出高效光热架构，成功实现38.14 kg m-2 h-1的光热界面蒸发速率。这项成果已发表于国际权威期刊《Advanced Materials》，为解决全球淡水资源短缺问题提供了全新技术路径。
传统纳米粉体材料虽具备优异的光热转换性能，但在三维宏观组装过程中面临两大技术瓶颈：颗粒团聚导致的效能衰减问题，以及光催化效应引发的材料老化难题。研究团队通过高分子链的穿插束缚作用，既解决了纳米颗粒的团聚问题，又显著提升了三维结构的机械强度。实验数据显示，新型光热材料在保持高蒸发效率的同时，结构稳定性较传统材料提升3倍以上，使用寿命延长至2年以上。
科研人员开发的模块化光伏-光热耦合系统，采用四边形排布阵列设计，经计算流体动力学模拟优化后建成0.75平方米户外试验装置。在自然光照条件下，该装置每日可生产20.16升符合WHO标准的饮用水，满足10人基本饮水需求。更值得关注的是，系统产水已成功应用于5平方米农田的全年灌溉，支撑菠菜、玉米、白菜等作物完成完整生长周期。成本分析表明，装置运行两年后产水成本将低于市售瓶装水，规模化应用后经济优势将进一步凸显。
这项技术突破为沿海缺水地区、海岛及偏远地区提供了可持续的淡水解决方案。研究团队目前正通过优化冷凝效率、降低系统成本等手段，推动技术从实验室走向实际应用。该成果不仅展现了太阳能界面蒸发技术的巨大潜力，也为全球水资源危机提供了具有中国特色的创新答案。
