纳米方块提高太阳能效率

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       散在金膜上的纳米方块可吸收光线，提高太阳能效率。

       装有银质立方体的设备可扩大太阳能的光吸收面积。

       撒下去，然后收获阳光——这是由银质纳米方块创造的奇迹，它可用作高效太阳能电池、热探测器、专业相机。

       纳米方块凌乱散布在高分子镀膜金属材料上，组成设备。该设备可吸收所有照射到它的阳光，与其他吸光设备不同，它非常便捷，可被大规模的生产，甚至可用于家庭。

       《自然》杂志写道：这种材料，还可被调节捕捉特定波长的光波，是由大卫斯密斯（David Smith）及其同事发明。大卫是杜克大学（位于北卡罗来纳州德姆市）的材料学家。

       被困绝境的光

       可吸收所有到达光（至少是大部分）的吸收器，通常使用超材料——而这种达到工程学特定属性的材料并不能在自然界中发现。它们精确地放置在小于波长的组件中，这样它们就可以奇异的方式操纵光。

       而这些微小组件都经过了煞费苦心的制作，使用光刻技术，昂贵且设计复杂，所以很难大量生产。

       而斯密斯和他的团队采取了不同的做法。他们在一块玻璃上安装了一块薄黄金，然后将其夹在两块有机物质中，构成一个聚合层，离金膜只有几纳米厚，再将约74纳米宽的银质方块散布在聚合物之上。

       斯密斯解释道，当特定波长的光波击中纳米方块时，被激发出的纳米方块电子便与金膜电子共同振荡。金模与纳米立方体之间的“等离子共振”将光逼近它们之间的夹层，将光困住。

       不同波长的光

       聚合层的厚度是关键，它决定了吸收光的波长。一组联合装置有不同厚度的聚合层，可以吸收所有波长的光（大部分）。

       斯密斯说他的设备与光刻系统一样完美，但更简单。

       邱敏（Min Qiu）在皇家理工学院（Royal Institute of Technology ）（位于瑞典西斯塔）相似部门工作，他也认为利用光刻技术太耗费时间，无法大量生产。一个可吸收100微米的光刻正方形需要花费一个小时准备，而可吸收1毫米则需要花费100个小时。

       斯密斯的方法则更易用于大规模的准备。不过，在这个方法能实际应用前，他们必须寻找一个方法使得所有的纳米方块尺寸相同，目前它们略有不同。

       而斯密斯也在寻找绝缘层的替代品，因为有机材料或许无法承受高温。

       郭俊鹏（Junpeng Guo）认为这种方法可使特异材料更具实用性，他在亨茨维尔市阿拉巴马大学（ University of Alabama in Huntsville.）纳米光子学任职。他说“这项技术被带到了普通人的生活中去。”例如，纳米方块吸收器可以用作屋顶热水器的太阳能，更具效率。

       来自：《自然》