像黑洞般吸光的納米材料能讓水瞬間汽化

科技 05-02

材料牛註：金子都是發光的，還有吸光的金子？是的！這就是金納米多孔薄層。當給金納米粒子披上一層「多孔的外衣」之後，它像黑洞般能夠吸光並且能使水瞬間汽化。

發表於4月8日的Science Advances上的研究稱，一種被稱為"Au/NPT"（gold nanoporous template）的金納米多孔薄層，具有類似黑洞般的吸光效果。研究人員發現，將這種"Au/NPT"薄層材料置於一層水膜之上時，液態水瞬間汽化，完全察覺不到水沸騰的過程。

這種奇特現象發生的原因就在於金納米粒子（其尺寸遠遠小於肉眼的觀察極限）的吸光作用，它幾乎可以吸收所有射入到薄層表面的光線，這讓它看起來是黑色的。看來這納米尺度的金子可與生活中閃閃發光的金子大相徑庭！

這樣的金納米粒子是如何成為光線「黑洞」的呢？原來研究人員給它附上了氧化鋁多孔薄層，使其能吸收足夠的光，進而使周圍的水過熱而迅速汽化。

像黑洞般吸光的納米材料能讓水瞬間汽化

（A）Au/NPT工作原理示意圖；（B）Au/NPT製作過程示意圖；（C）Au/NPT實際圖片

其實，利用光產生蒸汽算不上新聞了。2012年某研究團隊也曾利用金納米粒子獲得水蒸氣，但是來自Washington Post的報道稱其納米粒子是溶於水中而發生作用的，與本文介紹的內置於薄層的納米粒子不同。

那麼，這種新型材料的優勢在哪呢？答案是能量利用效率！Au/NPT的研發人員表示，這種新型的納米薄層材料是目前能量效率最高的金納米材料，因為它可以在不同波長範圍內吸收光線來獲取能量。

把水變為蒸汽很重要嗎？當然！在如今海水資源豐富而淡水資源稀缺的背景下，這種新型材料可以推動海水淡化廠技術革新，提高效率。另外，它有望以一種全新的方式為傳統發動機提供動力。

目前，這項研究還處於實驗室階段，相關技術得到大規模工業應用還需要一段時間。

該研究成果已發表在Science Advances上

本文由材料人網編輯部糯米提供素材，hk117編譯

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