澳大利亞國立大學(xué)日前宣布，該校與中國南開大學(xué)共同開發(fā)出一種新型溫控納米材料，在節(jié)能方面有巨大應(yīng)用潛力。
研究人員介紹，這種新型納米材料非常薄，厚度只有普通頭發(fā)絲的幾百分之一，是由許多納米顆粒經(jīng)過一定尺寸設(shè)計和排列組成。這些納米顆粒的尺寸和光的波長在同一量級，進而可以和光產(chǎn)生共振，實現(xiàn)對光的傳播軌跡和特性的操控。
這項研究從納米顆粒折射率和溫度的變化關(guān)系著手，當(dāng)改變溫度時，納米顆粒的折射率發(fā)生變化，從而對納米材料的光學(xué)性質(zhì)和功能進行調(diào)節(jié)和控制。研究論文發(fā)表在最新一期《先進功能材料》上。
領(lǐng)銜研究者之一、澳大利亞國立大學(xué)博士后徐雷６日接受新華社記者采訪時說，調(diào)溫原理類似于汽車后玻璃防起霧的加熱絲，通過一些微型加熱元件對這種納米材料局部區(qū)域加熱，另外也可通過激光照射等方式實現(xiàn)加熱過程。
另一位領(lǐng)銜研究者、澳國立大學(xué)博士后莫森·拉赫瑪尼說，這種納米結(jié)構(gòu)在節(jié)能方面有巨大應(yīng)用潛力。比如將其集成到房屋窗戶上，可以根據(jù)季節(jié)變化來控制進入室內(nèi)的太陽光能量。
另外，這種材料通過反射指定波長的光，可以實現(xiàn)對從紫外線到紅外線的輻射防護。這種納米材料輕小便捷，還很容易與各種儀器或設(shè)備結(jié)合。比如集成到目前的微衛(wèi)星上，可有效屏蔽從紫外線到紅外線的光波，延長衛(wèi)星使用壽命。
通過設(shè)計納米顆粒的尺寸和排列，這種納米材料也可以用來實現(xiàn)對各種噪聲的屏蔽，從而提高各類科學(xué)實驗的質(zhì)量。
近年來，納米光學(xué)作為一個新興研究領(lǐng)域已引發(fā)全世界范圍內(nèi)廣泛的研究熱潮，并已發(fā)展成最有前景的研究領(lǐng)域之一。納米光學(xué)主要通過電磁場和納米顆粒之間的相互作用實現(xiàn)對光的操控。納米光學(xué)在高效信息處理與存儲、光學(xué)計算、超分辨成像、生物傳感及治療等方面都有很重要的應(yīng)用前景。
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