最近美国科学家以玫瑰为灵感，研制出结构恍若层层花瓣的轻便型低压太阳能蒸气系统，不仅能有效过滤水中杂质，每平方公尺每秒产生约 1.5 公升的淡水，花瓣结构成本更低于 0.2 美分，有望为人们与住家带来低成本、高效率的绿色净水设备。
图片来源：德州大学奥斯汀分校
淡水资源匮乏和污水处理设备昂贵是目前人们面对的挑战之一，开发出满足便宜、环保条件的净水设备相当重要，其中太阳能蒸馏是种备受看好的免插电多功能设备，人们可透过光热材料来煮沸水，当水蒸发为水蒸气，顺利分离盐分、细菌、污垢后，人们就能收集冷凝水来饮用，或是用水蒸气来进行消毒与杀菌，相当适合阳光充足的偏远地区。
目前不少科学家都有涉猎太阳能蒸气产生器研究，也有团队打造出特殊形状的设备，像是先前沙特阿拉伯阿布都拉国王科技大学就开发出「三浦折叠」，以及杯子形状的蒸馏设备，前者的设计能提高吸热层表面积，后者则是可诱导杂质在杯子边缘结成结晶，避免被结晶堵住。
而这次美国德州大学奥斯汀分校最近带来的设计也含有折纸元素，团队透过有机聚合物聚吡咯薄膜（PPy），「折」出玫瑰形状的太阳能蒸气设备。
聚吡咯除了是常见的黑色导电的聚合物，也是著名的光热材料，能有效将阳光转换热能，适合应用在太阳能蒸气设备中，不过话虽如此，不同结构、形状会有不同的效率，团队也是花了一番功夫才找出心目中最佳的设备。
尝试各种形状与结构后，带领团队的助理教授 Donglei (Emma) Fan 心灵福至，认为花朵的形状或许是最理想的，而类似玫瑰的结构更能让阳光在内部不断反射，扩大吸热的表面积，最终产生更多水蒸气。
因此团队打造出外型有如「瓶中黑玫瑰」的太阳能蒸气设备，在设备中，水首先从上方的管线流下，玫瑰形状的黑色聚吡咯材料会将水蒸发成蒸气，顺利将盐分、细菌、污垢、重金属等杂质分离，除此之外，新设备每平方公尺每秒约可生成 1.5 公升的淡水，花瓣结构的成本更低于 0.2 美分。研究员兼论文主要作者 Weigu Li 表示，团队的净化与收集系统还有包含低压帮补，可藉此加速水蒸气凝结速度。
团队指出，新型设备能有效去除水中的重金属和细菌，也可以用来进行海水淡化，最终产生出符合 WHO 标准的饮用水。Li 指出，团队首创的玫瑰 3D 型太阳能蒸气馏结构，将有助于家用与个人用太阳能蒸馏研究。
Source：科技新报
图片声明：封面图片来自德州大学奥斯汀分校。
