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太陽能驅動界面蒸發技術是一種利用太陽能進行高效蒸發的新技術，因零碳排、高能效及模塊化優勢，成為可持續生產淡水的有效解決方案。然而，傳統光熱材料對極端環境適應性不足、化學穩定性差、多功能性缺失等問題會導致蒸發性能迅速下降，嚴重制約其應用。

針對這一難題，研究團隊引入了具有金屬與陶瓷雙重特性的MAX相材料，該材料兼具陶瓷的高硬度、耐高溫、耐腐蝕特性和金屬的導電性、導熱性和耐輻射性。研究人員通過調控A位元素（Sn/Al）固溶體，合成了一維Ti2AlSnC納米纖維膜。該材料不僅具備超90%的寬光譜吸收率和高效光熱轉換能力，還展現出卓越的化學穩定性與機械柔韌性。Ti2AlSnC納米纖維的親水性表面及多孔結構顯著降低了水蒸發焓，形成易于蒸發的“中間水”簇，可有效提升蒸發性能。

研究團隊基于這一纖維材料，設計出多種蒸發器結構以減少能耗，并結合焦耳加熱模塊協同調控熱管理，進一步擺脫光熱蒸發技術對光照條件的依賴。實驗中，在低光照或無光條件下，該蒸發器僅需小于3V的低電壓輸入，即可全天候生產淡水。此外，該蒸發器可有效抑制鹽結晶堆積，在20wt%高鹽度廢水中仍維持高效脫鹽性能。

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c03189