No dia 22, o Instituto de Engenharia de Processos da Academia Chinesa de Ciências informou que uma equipa conjunta do instituto e da Universidade de Shenzhen propôs um mecanismo de "trava" polimérica, conseguindo tecer nanopartículas num material tridimensional de evaporação fototérmica, aumentando significativamente a taxa de evaporação da água do mar por energia solar. Através de um dispositivo de teste ao ar livre, foi realizada uma exploração preliminar desde a dessalinização da água do mar até à irrigação agrícola. Os resultados foram publicados na revista académica internacional Advanced Materials.
A tecnologia de evaporação de água por energia solar interfacial é considerada uma nova via para a captação verde de água, mas o gargalo central reside no facto de que, ao transformar pós fototérmicos nanométricos de alto desempenho em dispositivos macroscópicos, as nanopartículas tendem a "aglomerar-se", a resistência estrutural tridimensional é fraca, e a luz solar causa degradação e falha do material ao longo do tempo.
A equipa conjunta adotou uma nova estratégia: primeiro, prepararam nanocascas com estrutura oca de múltiplas camadas, funcionando como "botões". Depois, com base no princípio de compatibilidade entre polímeros e solventes, as cadeias moleculares de poliéster, como linhas de costura, atravessam com precisão os poros finos das cascas, costurando firmemente as partículas, formando uma rede tridimensional robusta semelhante a uma "floresta nanométrica". Isto é como usar fios poliméricos para enfiar as nanoesferas, evitando a aglomeração e criando canais eficientes de transporte de água.
Os dados experimentais mostram que esta estrutura atinge uma taxa de absorção de luz solar de 90,2%, reduzindo a energia necessária para evaporar a mesma quantidade de água em 45,7%. Durante 30 dias consecutivos de envelhecimento acelerado em água do mar, não houve desprendimento de nanopartículas, e o material não produziu radicais livres ativos sob luz solar, resolvendo o problema de degradação do substrato orgânico.
A equipa construiu um dispositivo de teste ao ar livre de 0,75 metros quadrados na Base de Testes de Engenharia de Langfang do Instituto de Engenharia de Processos da Academia Chinesa de Ciências. Sob luz solar natural, o dispositivo produz 20,16 litros de água doce por dia, suficiente para as necessidades básicas de cerca de 10 pessoas, com qualidade da água que atende aos padrões de água potável da Organização Mundial da Saúde. A água doce produzida já foi utilizada com sucesso para irrigar 5 metros quadrados de terras agrícolas durante um ano inteiro, com culturas como espinafre, milho e couve-chinesa completando ciclos de crescimento integrais, validando a viabilidade para irrigação agrícola.