海经社获悉，2026年6月22日，中国科学院过程工程研究所联合深圳大学团队宣布，他们从日常生活中再普通不过的“锁扣”结构中汲取灵感，成功编织出一种三维光热蒸发材料，让阳光直接转化为可饮用的淡水成为可能，相关成果发表在国际顶级学术期刊《先进材料》之上。

微观重构：高分子“锁扣”破解纳米世界的团聚困局

界面太阳能水蒸发技术之所以被学术界寄予厚望，在于它几乎不消耗化石能源、不产生二次污染，仅凭阳光就能从海水或苦咸水中提取淡水。然而这条绿色之路长期被一道无形的屏障所阻挡——纳米光热粉体单颗粒光热转化能力突出，但规模化制备成实体装置后极易发生颗粒团聚，直接大幅削弱整体产水效率。且光照引发的光催化效应会不断降解有机框架，加速材料老化失效，让这项技术始终徘徊在实验室的玻璃器皿之中。

联合团队选择了一条迥异于常规的路径，他们首先制备出具有多层空心结构的纳米球壳，以此为“纽扣”，再依据高分子与溶剂之间的相容性原理，让聚酯分子链如同缝衣线一般精准穿透球壳表面的纳米级孔隙。这一结构既从根本上杜绝了颗粒团聚的老问题，又顺势搭建出高效的水输送通道，可谓一举两得。

实验数据也显示了这些，新材料凭借多重散射与吸收通道，将全太阳光谱吸收率推高至90.2%；与此同时，纳米限域空间重构了水分子之间的氢键网络，使蒸发单位水量所需的能量降低了45.7%。在标准测试条件下，单根蒸发体实现了每小时每平方米38.14千克的蒸发速率，这一数字是团队此前开发的二维薄膜材料的8.5倍。而在此前，团队基于同类空心多壳层结构开发的二维蒸发膜，其蒸发速率仅为4.02千克，尽管当年已创下纪录，如今，从4到38，这不仅仅是数字的跃升，更意味着一个技术代际的更替。

宏观落地：从廊坊试验田到万千缺水海岸

技术突破的价值，终究要在真实世界的阳光与海风中接受检验。研究团队在中国科学院过程工程研究所廊坊工程试验基地搭建了一套占地仅0.75平方米的户外试验装置。在自然光照条件下，这套装置每日可产出淡水20.16升，水质完全达到世界卫生组织的饮用水标准，足以满足大约十个人的日常饮水需求。

更令人振奋的是，这些淡水并非仅仅停留在“可以喝”的层面。团队将产出的淡水用于灌溉5平方米的农田，整整一年间，菠菜、玉米、小白菜等作物均完成了完整的生长周期。这意味着，这项技术不仅能为海岛和沿海缺水地区提供应急饮水，更有潜力支撑起小规模的农业生产。在淡水资源极度匮乏的偏远角落，每一滴水都可能是种子破土而出的希望。

稳定性是技术从实验室走向产业化的命门，在连续30天的海水加速老化测试中，新材料未出现任何纳米颗粒脱落，且在光照条件下不产生活性自由基，解决了长期困扰行业的有机基底降解难题。更为务实的是，团队已实现了材料的百克级稳定量化制备，在廊坊基地，20升水热釜与多温区隧道炉的精准配合，让这项技术具备了规模化生产的基本条件。根据全生命周期成本分析，这套装置运行两年之后，产水成本将低于市售瓶装水。

目前，研究团队正着力优化冷凝效率并进一步降低系统成本，推动技术在沿海缺水地区、海岛及偏远地区开展示范应用。与此同时，全国节约用水办公室已明确“十五五”时期的节水目标：到2030年，非常规水利用量将超过300亿立方米，节水产业规模突破1.2万亿元。当宏观政策与微观技术在同一条时间轴上相遇，太阳能驱动界面蒸发这项曾经被材料瓶颈困在实验室里的绿色技术，正在一步步走向广袤的海岸线。