隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展，淡水資源變得越發(fā)匱乏，水資源短缺正成為全球需要共同面對的挑戰。光熱蒸汽技術(shù)以太陽(yáng)能和海水為原料，為清潔水資源的生產(chǎn)提供了一條路徑。然而，傳統的塊體光熱蒸汽技術(shù)由于產(chǎn)水效率較低(約40%)，難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。

隨著(zhù)世界經(jīng)濟的發(fā)展，人口不斷增長(cháng)，城市日漸增多和擴張，各地用水量不斷增多。據聯(lián)合國估計，1900年，全球用水量只有4000億立方米/年，1980年為30000億立方米/年，1985年為39000億立方米/年。到2000年，水量需增加到60000億立方米/年。其中以亞洲用水量最多，達32000億立方米/年，其次為北美洲、歐洲、南美洲等。約占世界人口總數40%的80個(gè)國家和地區約15億人口淡水不足，其中26個(gè)國家約3億人極度缺水。更可怕的是，預計到2025年，世界上將會(huì )有30億人面臨缺水，40個(gè)國家和地區淡水嚴重不足。

納米技術(shù)(nanotechnology)，也稱(chēng)毫微技術(shù)，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質(zhì)和應用的一種技術(shù)。1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后，誕生了一門(mén)以1到100納米長(cháng)度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來(lái)構造具有特定功能的產(chǎn)品。因此，納米技術(shù)其實(shí)就是一種用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的技術(shù)。

在“納米科技”重點(diǎn)專(zhuān)項“表面等離激元高效光熱轉換機理、器件及太陽(yáng)能熱利用”項目支持下，南京大學(xué)朱嘉教授團隊將氧化鋁多孔模板與金屬納米顆粒自組裝技術(shù)結合，創(chuàng )新性地設計了一種新型吸收體材料，在400nm到10μm波段具有99%的太陽(yáng)光吸收效率。結合新型界面光熱轉換設計，將這種材料應用到海水淡化上，光熱蒸汽轉化效率可達90%，并且水質(zhì)可以滿(mǎn)足WHO的飲用水標準。在此基礎上，該團隊進(jìn)一步實(shí)現蒸汽焓存儲利用和太陽(yáng)能水電聯(lián)產(chǎn)，依靠太陽(yáng)光和自然水源兩種地球上最充沛的資源，即可實(shí)現潔凈水和電的聯(lián)產(chǎn)。同時(shí)，該團隊也將界面太陽(yáng)能蒸汽技術(shù)創(chuàng )新性地推廣到了污水處理、滅菌等領(lǐng)域，取得了較好的結果。