界面太陽能水蒸發技術作為綠色取水的新方向，一直面臨關鍵挑戰：當高性能納米光熱粉體被加工成宏觀器件時，納米顆粒容易聚集，三維結構強度不足，且長期光照會導致材料性能退化。針對這些問題，中國科學院過程工程研究所與深圳大學聯合團隊開發出一種創新解決方案，通過高分子“鎖扣”機制成功構建出高效耐用的三維光熱蒸發材料。

研究團隊采用多層空心納米球殼作為結構基元，利用高分子鏈與溶劑的相容性特性，使聚酯分子像針線般精準穿過球殼微孔，將分散的納米顆粒緊密連接。這種設計不僅防止了顆粒團聚，還形成了類似“納米森林”的三維網絡結構，同時構建出高效的水輸送通道。實驗表明，該材料對太陽光的吸收率高達90.2%，蒸發單位水量所需能量較傳統材料降低45.7%。在持續30天的海水加速老化測試中，材料未出現顆粒脫落現象，且光照條件下不產生破壞性自由基，有效解決了有機基底降解的行業難題。

基于這項突破，研究團隊在廊坊工程試驗基地搭建了0.75平方米的戶外示范裝置。自然光照條件下，該系統每日可生產20.16升淡水，滿足約10人日常飲水需求，水質符合世界衛生組織標準。更引人注目的是，產出的淡水已持續灌溉5平方米試驗田長達一年，成功培育出菠菜、玉米、小白菜等作物完成全生長周期，驗證了從海水淡化到農業灌溉的技術可行性。

這項成果已發表于國際權威期刊《先進材料》，為太陽能驅動的海水淡化技術提供了新的材料設計范式。通過分子級精準組裝實現的多尺度結構控制，不僅提升了光熱轉換效率，更突破了傳統材料在耐久性和規模化應用方面的限制，為缺水地區提供了可持續的淡水解決方案。