近日，南京农业大学前沿交叉研究院新进教师李海涛博士（周济教授团队）在国际材料学科期刊Advanced Materials在线发表了题为《Evaporation-Driven Dual-Function Wood Composites: Integrating Hydrovoltaic Generation and Thermal Management in Architectural Applications》的最新研究成果。
水蒸发是自然界中水-环境能量交换的关键过程，不仅蕴含丰富的绿色能源潜力，还具备显著的减排价值。在微观层面，蒸发既可驱动分子扩散产生机械能，又能通过液气相变吸热实现被动冷却。然而，如何协同利用这两种能量效益——发电与冷却，以应对气候危机，仍是前沿挑战。
为此，本研究选用天然可再生水杉木材，通过羧基化修饰与不锈钢电极集成，开发出一种兼具水伏发电与蒸发冷却双功能的器件。该结构利用木材各向异性微通道实现水分定向输运，发电性能优异，可输出约265.8 mV开路电压与4.3 μA短路电流，功率密度达408 μW/m²，超越当前主流生物质基水伏系统；冷却效果持续稳定，原型节能舱在日间降温约6.1℃，夜间仍可维持低于环境2.1℃的效果。实地测试进一步验证其实际应用潜力：该器件在真实环境中实现稳定电压输出（1580–1630 mV），并达成白天约4.9℃、夜间约1.1℃的降温效果。本研究成果为发展离网型、生态友好的节能建筑系统提供了可行的技术路径与创新思路。
绿色双效木屋的实际应用：（a）发电与节能木屋光学照片；（b）木屋发电展示照片（显示了屋顶八块木片串联产生的电压，附串联示意），及其直接驱动的家用低功耗设备系列：（c）环境温湿度计和（d）用于夜间照明的小灯泡；由蒸发冷却驱动的节能应用：（e）在阳光照射下（环境温度≈31.2 °C）和（f）无阳光时（环境温度≈27.3 °C），木屋在有（左侧）与无（右侧）供水情况下拍摄的红外照片；（g）全天候发电与冷却联动示意以及（h）在中国扬州（2025年5月17日）对木屋全天候发电与冷却性能进行连续监测结果。
课题组硕士生钱起帆为论文第一作者，李海涛副教授为论文唯一通讯作者，北华航空学院许立男副教授共同参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金等资助。
全文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202513000
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