近来，大连理工大学动力与动力学院极点条件热物理团队（唐大伟教授、李林副教授等人）在水能使用范畴获得重要发展，效果一周内接连宣布在世界尖端期刊《先进资料》（Advanced Materials），其间一篇当选期刊封面，大工均为仅有完结单位。
太阳能界面蒸腾是一种新式的海水淡化技能，其将蒸腾器漂浮于海面上进行界面光热蒸腾，具有绿色、零能耗、低成本和结构相对比较简单等许多优势，有望处理全球性淡水缺少问题。但光热外表水汽化会构成盐分堆集，严峻阻止其长时间运转的安稳性。将光热层疏水化和强化对流传质是当时抗积盐的首要办法。前者避免海水抵达光热层来避免积盐，但其一起增大了光热层与海水之间的热阻，下降蒸腾速率。后者加快水对流从蒸宣布面带走盐分，但一起也带走了热量，限制蒸腾速率。因而，传统办法没有办法处理盐离子运移和高效热使用之间的对立，积盐问题仍是界面蒸腾所面对的最严峻应战之一。
电鳗体内数以千计的肌肉细胞构成层叠摆放的离子传输通道，受外界影响后敏捷呼应并构成精准高效的Na+和K+可辨认离子通路。该团队学习电鳗肌肉异质细胞间内建电场的原理，提出了经过控制阴阳离子反向传递，然后构成内部电场来驱动离子运移的排盐形式。经过仿照电鳗细胞结构，规划并构建了由Janus离子选择性水凝胶和受限水路组成的层叠结构，在蒸腾器内奇妙结构了可辨认性离子通道，完结了Na+和Cl-反向传递，然后构成内建电场。电场力又会加快盐离子运移，显着进步移盐才能。与传统办法不同，该办法摆脱了移盐对对流的依靠，避免了因强化对流而构成的热丢失，获得了高达6.8 kg m-2h-1的创纪录的蒸腾速率，是大多数抗积盐蒸腾器的2倍以上，打破了界面蒸腾范畴的功用瓶颈。该作业拓荒了一条全新的抗积盐途径，为规划下一代高效、长时间安稳的太阳能界面蒸腾器供给了全新思路。
湿气发电是一种新式的动力转化技能，可以将大气水分中蕴藏的化学能转化为电能。近几年，该技能获得了显着发展，但仍面对以下应战：首要，尽管开路电压已从2016年的0.2V进步至1.2V，但其他电力输出功用依然较低，电流密度遍及低于50 μA cm-2。其次，大多数湿电资料是内部具有很多纳米孔道的固体资料，其固有的刚性骨架构成柔韧性较差。这些瓶颈问题导致该技能没有走上实践使用。
为处理以上问题，该团队聚集于水凝胶聚合物资料，其不只具有杰出的柔韧性，并且内部具有很多的微纳结构和官能团，可吸附并贮存很多水分。但是，这种柔性资料的离子传导率较差，难以直接用于湿电转化。为此，该团队提出了一种水凝胶分子工程战略，经过在其单个聚合链分子结构上进行微观规划，显着进步了水凝胶的离子传导特性和可拉伸性。该分子工程战略是将磺酸基团和锂离子嵌入到聚合链分子结构中。其间，磺酸基团赋予聚合链更稳健的分子结构及电离特性，而锂离子可以诱导发生霍夫迈斯特效应，拓展聚合链之间的距离并构建出很多的离子传输通道。根据分子工程水凝胶构建的湿气发电器获得了高达480 μA cm-2的短路电流密度，是大多数已报导的湿气发电器的十倍以上。一起，其可接受500%以上的拉伸形变而不被损坏，是现在已报导的湿电转化资料的顶配水平。该湿气发电器可以将人体呼吸过程中发生的湿气转化为电能，为电子设备供给动力。该作业推进了湿气发电技能向可穿戴电子设备的使用。
以上研讨大工均为仅有完结单位。榜首作者分别为大工动力与动力学院博士生贺楠和张昊天。通讯作者为李林副教授。研讨得到国家自然科学基金面上项目的支撑。
近年来，大工极点条件热物理团队环绕我国动力动力配备、新式功用资料、航空航天、新一代电子芯片等范畴严重需求，聚集于太阳能、环境低档次动力等范畴的前沿基础科学技能问题，经过展开其间的热能传递、贮存及转化相关基础研讨及要害技能开发，然后推进有关技能范畴获得打破性发展，获得了丰盛的研讨效果。
