Le 22, l'Institut de génie des procédés de l'Académie des sciences de Chine a annoncé que son équipe conjointe avec l'Université de Shenzhen a proposé un mécanisme de « verrouillage » polymère, réussissant à tisser des nanoparticules en un matériau d'évaporation photothermique tridimensionnel, augmentant considérablement le taux d'évaporation de l'eau de mer par énergie solaire. Grâce à un dispositif d'essai extérieur, une exploration préliminaire du dessalement de l'eau de mer à l'irrigation agricole a été réalisée. Les résultats ont été publiés dans la revue académique internationale *Advanced Materials*.
La technologie d'évaporation de l'eau par interface solaire est considérée comme une nouvelle voie de captage d'eau vert, mais le goulet d'étranglement principal réside dans le fait que, lorsque les poudres photothermiques nanométriques hautes performances sont transformées en dispositifs macroscopiques, les nanoparticules ont tendance à « s'agglomérer », la résistance structurelle tridimensionnelle est faible, et l'exposition à la lumière entraîne progressivement le vieillissement et la défaillance du matériau.
L'équipe conjointe a adopté une nouvelle stratégie : d'abord, préparer des coques nanosphériques à structure multicouche creuse, servant de « boutons », puis, selon le principe de compatibilité entre polymères et solvants, faire en sorte que les chaînes moléculaires de polyester, comme un fil à coudre, traversent précisément les pores des coques sphériques, cousant fermement les particules ensemble pour former un réseau tridimensionnel solide semblable à une « forêt nanométrique ». Cela revient à enfiler les nanosphères avec des fils polymères, empêchant ainsi l'agglomération tout en créant des canaux efficaces de transport d'eau.
Les données expérimentales montrent que cette structure atteint un taux d'absorption de la lumière solaire de 90,2 %, et que l'énergie nécessaire pour évaporer la même quantité d'eau est réduite de 45,7 %. Après 30 jours continus de vieillissement accéléré dans l'eau de mer, aucune nanoparticule ne s'est détachée, et le matériau ne produit pas de radicaux libres sous l'effet de la lumière, résolvant ainsi le problème de dégradation des substrats organiques.
L'équipe a construit un dispositif d'essai extérieur de 0,75 m² sur la base d'essais d'ingénierie de Langfang de l'Institut de génie des procédés de l'Académie des sciences de Chine. Sous éclairage naturel, ce dispositif produit 20,16 litres d'eau douce par jour, suffisants pour répondre aux besoins de base en eau potable d'environ 10 personnes, avec une qualité conforme aux normes de l'OMS. L'eau douce produite a déjà irrigué avec succès 5 m² de terres agricoles pendant une année entière, et des cultures telles que les épinards, le maïs et le chou chinois ont accompli des cycles de croissance complets, validant ainsi la faisabilité de l'irrigation agricole.
