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中澳科学家开发出温控纳米光学材料

日期:JUL 7, 2017

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研究人员介绍,这种新型纳米材料非常薄,厚度只有普通头发丝的几百分之一,是由许多纳米颗粒经过一定尺寸设计和排列组成。这些纳米颗粒的尺寸和光的波长在同一量级,进而可以和光产生共振,实现对光的传播轨迹和特性的操控。

澳大利亚国立大学日前宣布,该校与中国南开大学共同开发出一种新型温控纳米材料,在节能方面有巨大应用潜力。

 

  研究人员介绍,这种新型纳米材料非常薄,厚度只有普通头发丝的几百分之一,是由许多纳米颗粒经过一定尺寸设计和排列组成。这些纳米颗粒的尺寸和光的波长在同一量级,进而可以和光产生共振,实现对光的传播轨迹和特性的操控。

 

  这项研究从纳米颗粒折射率和温度的变化关系着手,当改变温度时,纳米颗粒的折射率发生变化,从而对纳米材料的光学性质和功能进行调节和控制。研究论文发表在最新一期《先进功能材料》上。

 

  领衔研究者之一、澳大利亚国立大学博士后徐雷6日接受新华社记者采访时说,调温原理类似于汽车后玻璃防起雾的加热丝,通过一些微型加热元件对这种纳米材料局部区域加热,另外也可通过激光照射等方式实现加热过程。

 

  另一位领衔研究者、澳国立大学博士后莫森·拉赫玛尼说,这种纳米结构在节能方面有巨大应用潜力。比如将其集成到房屋窗户上,可以根据季节变化来控制进入室内的太阳光能量。

 

  另外,这种材料通过反射指定波长的光,可以实现对从紫外线到红外线的辐射防护。这种纳米材料轻小便捷,还很容易与各种仪器或设备结合。比如集成到目前的微卫星上,可有效屏蔽从紫外线到红外线的光波,延长卫星使用寿命。

 

  通过设计纳米颗粒的尺寸和排列,这种纳米材料也可以用来实现对各种噪声的屏蔽,从而提高各类科学实验的质量。

 

  近年来,纳米光学作为一个新兴研究领域已引发全世界范围内广泛的研究热潮,并已发展成最有前景的研究领域之一。纳米光学主要通过电磁场和纳米颗粒之间的相互作用实现对光的操控。纳米光学在高效信息处理与存储、光学计算、超分辨成像、生物传感及治疗等方面都有很重要的应用前景。

资源: 新华网