进入21世纪后,人类社会面临的能源环境问题如能源短缺和气候变化等日渐突出,亟需使用清洁的能源逐渐取代大规模使用的化石能源。光热转换作为开发和利用太阳能的直接方式,吸引了大量科研工作者的关注与研究。然而,在界面蒸发领域,大多数先前的研究主要集中在通过改善界面蒸发系统中使用的吸光材料的结构和化学特性以此提高材料的蒸发性能,其中吸光材料的表面是非图案化的。基于此,在本论文工作中,我们研究了图案化的吸光材料表面对蒸发性能的影响。图案化的表面由不同宽度的黑白条纹或黑白方格组成,通过在无尘纸的表面选择性地印刷碳黑来获得。这种设计使得吸光材料在太阳光的照射下,相邻的黑白图案由于吸光度的差别产生横向的温度梯度,不同区域形成的热场导致它们之间产生横向的热量和质量传递,从而有效地加速蒸汽的产生。此外,我们发现通过设计表面的图案可以优化材料的蒸发性能,这使得在不降低蒸发性能的前提下减少吸光材料的使用具备一定的可行性。这项工作不仅扩大了人们对界面蒸发系统的理解,为设计界面蒸发系统提供了额外的指导;而且还可以将其应用于其它光热转换系统,比如需要产生特定图案化温度场的体系以及多功能复合蒸发体系等。