近日，西華大學材料科學與工程學院彭必友教授團隊在國際一流的環境化學工程學報雜誌Journal of Environmental Chemical Engineering（Q1，IF: 7.7）發表題為「Structurally regulated hydrogel evaporator with excellent salt-resistance for efficient solar interfacial water evaporation」的研究論文。黃冰雪博士、研究生唐銳為論文的第一作者，四川大學高分子材料工程國家重點實驗室張偉教授、西華大學材料科學與工程學院彭必友教授為通訊作者。該項研究工作得到了四川省科技廳重點研發專案（Grant Nos. 2022YFG0366; 2023NSFSC04430）的支持。
清潔的水資源對人類社會的發展極為關鍵。全球近30億人生活在嚴重缺水地區，海水淡化和汙水凈化是緩解水資源短缺的有效策略。然而，依賴熱能或濾膜的傳統海水淡化技術能耗較大，且需要大型且復雜的集中式基礎設施。探索非常規水資源已經成為緩解淡水短缺的可行解決方案，其中太陽能蒸發是一種零能耗和環保的淡水獲取方法。由於水凝膠獨特的三維網絡結構及成本較低、綠色可持續和優異的物理化學效能等優點，在太陽能蒸發器領域受到廣泛的關註。
鑒於此，團隊基於自研的新型直寫3D打印平台，開發了三維結構化光熱轉換水凝膠材料，並以其為基礎構建了太陽能蒸發器。該研究成果可廣泛套用於海水淡化領域。得益於3D打印技術在水凝膠基體中構建的連通水體和蒸發面的微通道結構，專案所構建的太陽能蒸發器具有優異的水傳輸效率，表現出了高效且穩定的水蒸發效率（3.2 kg m-2 h-1）和優異的環境耐受效能。不僅如此，3D打印技術構建的微通道還提供了大量的傳質空間，為蒸發後濃縮水體的排出提供了充足的通道，因此基於此所構建的太陽能蒸發器在高濃度鹽水和汙染廢物中依然能夠保持其優異的水蒸發效能，展現出了良好的套用前景。
黃冰雪，博士，講師。2022年畢業於四川大學工學高分子材料工程國家重點實驗室，主要從事高效能化水凝膠3D打印方面的基礎研究與套用技術開發。以第一作者在Composites Part B、Carbohydrates Polymers、Journal of Materials Chemistry B，ACS Sustainable Chem. Eng等雜誌上發表7篇，SCI他引多次，授權中國發明專利1項。
據了解，彭必友教授團隊在「傳承與創新結合，教學與科研並重，立德與育人並進」理念支撐下，透過一手抓教育教學創新，一手抓科學研究，逐漸打造了一支教育與科研相長的教學科研型隊伍。近年來相繼引進了四川大學的陳剛、黃冰雪，香港理工大學的譚鴻，澳洲國立大學的周海洋及上海交通大學的王若雲等5名博士，逐漸形成了高效能、多功能3D打印材料制備及可客製化3D打印器材研發的特色研究方向。據悉，彭必友教授團隊近三年獲批國家自然科學基金、國家重點實驗室開放基金、四川省科技廳科技重大專項、四川省科技廳重點研發專案、成都市科技局專案、東方電氣集團等各類科研專案10余項，科研經費累計超過700萬元。（通訊員：周強）
