自然界中，植物叶片通过改变气孔开放/关闭以调节水分蒸发速率，这种自适应反应对维持生命起着重要作用。目前已经探索了具有优异光热转换能力的各种材料用于太阳能蒸汽发电，但用于智能太阳能水蒸发（iSWE）具有自适应功能的叶状智能材料的开发仍具有挑战性。受植物叶片气孔开启/关闭功能的启发，曲良体课题组设计了具有自适应开关的iSWE，用于在阳光下进行可调水运输。团队提出了基于热响应和微结构石墨烯/聚（N-异丙基丙烯酰胺）膜的iSWE概念（mG/PNIPAm），其具有由阳光驱动的自调节“开/关”开关。石墨烯的优异光热转换和PNIPAm的快速热响应特征的协同效应使得mG/PNIPAm膜具有可逆的打开/关闭微结构iSWE，类似于天然叶子的气孔开/关特征。mG/PNIPAm在弱太阳辐射下，△WER增加1.66 kg m^-2 h^-1，强太阳辐射下低为0.24 kg m^-2 h^-1。通过激光加工技术设计双层叶片或花朵结构，智能膜可以主动卷曲或折叠，以调节强烈阳光下的水分流失。这项工作展示了基于mG/PNIPAm膜的iSWE，提供了一个智能材料平台，具有自适应性，可以响应不断变化的环境。

Panpan Zhang, Prof. Feng Liu, Qihua Liao, Houze Yao, Hongya Geng, Dr. Huhu Cheng, Prof. Chun Li, Prof. Liangti Qu, A Microstructured Graphene/Poly(N‐isopropylacrylamide) Membrane for Intelligent Solar Water Evaporation[J], Angew. Chem. Int. Ed. 2018.

DOI: 10.1002/anie.201810345

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201810345