文献分享376：3D 打印在彻底改变太阳能驱动界面蒸发用于清洁水供应方面的潜力——综述

本期分享发表在Applied Materials Today杂志上题目为“Potential of 3D printing in revolutionizing solar-driven interfacial evaporation for clean water supply – A review”的研究文章。

Part 1 文章简介

为了利用海水和非传统水源生产大量淡水，全球范围内探索了各种水净化技术。太阳能驱动界面蒸发 (SDIE) 是一种很有前途的净化技术，它利用可再生能源（太阳能）被动地生产淡水。然而，尽管 SDIE 效率很高，但其能源利用和太阳能吸收器设计方面目前受到限制。大多数太阳能吸收器结构都是二维 (2D) 的，现有的三维 (3D) 设计可以通过基本的切割和组装来制造。因此，一种能够快速成型并融入微细节的制造工艺至关重要。目前，人们正在探索太阳能吸收器的 3D 打印，用于太阳能驱动的界面水蒸发 (SDIE) 应用。3D 打印技术（正式名称为增材制造）因其简单的复杂形状和特征制造工艺而不受大多数其他技术的几何限制，因此引起了更大的兴趣。最近的研究表明，使用 3D 打印技术设计和制造的太阳能吸收器和蒸发器具有出色的蒸发率。因此，本文介绍了 3D 打印技术的最新进展及其在 3D 设计的 SDIE 吸收器中的应用，这些吸收器可获得高蒸发率和长期稳定性。它还强调了 3D 设计和材料优化方面的突破，以实现改进的 SDIE 性能。本研究还讨论了 3D 打印技术在 SDIE 应用中的前景、潜在优势和挑战。

‍ Part 2 主要图表

图1是SIDE 中常用的太阳能吸收器的二维结构示意图。

图2是二维结构和三维结构太阳能吸收器中能量和热量损失的示意图。

图3是具有不同几何设计的太阳能吸收器的表示。

图4是一般的3D打印流程。

图5是各种 3D 打印技术和材料的示意图。

图6是各种类型的 3D 打印技术的说明。

图7是示意图：(a)平面与截锥形蒸发器的水分输送方向和阳光吸收对比；(b)利用贝壳脊状凸脊开发截锥形蒸发器的过程。

图8是3D打印TME（甲基丙烯酸酯单宁酸蒸发器）制造过程示意图。

图9是3D打印抗膨胀聚电解质蒸发器的制备过程和制造示意图。

图10是3D打印Janus水凝胶太阳能蒸发器的制造分步过程示意图。

图11是（a）3D 打印 p(NIPAm-co-PEGDA) 水凝胶装置的制备和制造示意图；（b）水通过具有互连微通道的水凝胶泡沫（PEGDA）输送；（c）吸收器顶面掺入 Fe3O4 NPs 的配方。

图12是具有不同侧边缘的制造金字塔太阳能蒸发器的摄影图像：（a）水从底部向上移动所需的时间；（b）太阳能蒸发器顶部的盐分定位。

图13是3D 打印三脚架多孔蒸发器的制造、脱盐率和蒸发流程示意图。

图14是太阳能驱动界面蒸发的太阳能吸收器设计和结构制造的潜力和考虑因素。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.apmt.2025.102639

引用：Andrea Shane M. Torres, et al. "Potential of 3D printing in revolutionizing solar-driven interfacial evaporation for clean water supply – A review." Applied Materials Today (2025): 102639.

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