一块不起眼的黑布,任意裁剪后半浸入到海水中,即可大大提升海水蒸腾速率,促进海水淡化。
这几天,宁波材料所的这项“黑科技”在网络引发热议,“对于野外生存爱好者来说,如果只需要随身携带一块‘布’,就能喝到洁净淡水,这的确非常令人期待。”
神秘的黑布中,究竟埋藏着怎样的科技奥秘?
“与普通的染布过程不同,这种特殊的布运用的是高分子复合的方式,通过在棉织物表面复合可控的氧化聚合吡咯单体制备而成。”项目牵头人之一,肖鹏告诉记者。
从肉眼上来看,这种聚吡咯棉布与普通布料无异,手感稍显粗糙。但在红外镜头的检测下,则能明显看到黑布所在区域的温度提升速率。
相比于纯海水的光热蒸发,实验结果证明,加入二维平面结构的光热布后的蒸腾效率提升了近4倍,大大提升了淡水的获得速率。此外,设备在构造上,团队从大自然中树木的结构中受到启发,将布料经过特定的剪裁,组合成三维树形结构,能够极大地提升现有二维结构的蒸发效率,提升约2倍左右。
甬派记者了解到,目前我国在海水淡化项目中较多使用的是反渗透法,不仅能耗高,而且设施复杂巨大。传统通过光热蒸腾的淡化方式虽然成本低廉,但效率很低下。
从去年起,团队就开始思考,如何通过一种简单的材料创新,进一步提升海水蒸腾的效率。
经过无数次尝试,中科院宁波材料技术与工程研究所团队在一种叫做“聚吡咯”的高分子材料中找到了答案,并制备得到了这种低价、大面积且具有机械稳定性、可洗涤和可缝制的新型材料。材料的成本低至2美元一平方米,具有相当强的商业竞争力。
“在户外实验中,在多云的天气下,7个小时内,每平方米三维结构的光热布能够纯化约5.39kg海水,能去除99%以上盐离子,满足一个成年人一天的饮水需求。”肖鹏说。
目前,团队还将在产业化发力,期待未来,这项技术将在淡水稀缺的无人岛等场景等到更多应用。
注:本文章转载自中科院宁波材料技术与工...,不代表本网观点立场。