Brug af tellur-nanopartikler til at opnå plasmoniske og alle dielektriske egenskaber, når de udsættes for sollys

Et team af forskere ved Sun Yat-sen University i Kina har skabt et materiale med dobbelte solegenskaber ved at tilføje tellur-nanopartikler til vand-det viste både plasmonlignende og alle-dielektriske egenskaber, når det blev udsat for sollys. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , gruppen beskriver deres materiale og dets mulige anvendelser.

Efterhånden som søgen efter vedvarende ressourcer fortsætter, nogle i feltet har vendt sig til at undersøge muligheden for at tilføre materialer til vand for at gøre det lettere at producere damp til at køre en turbine. For flere år siden, et hold forskere opdagede, at tilføjelse af nanopartikler til vand kan få det til at producere damp, når det udsættes for sollys. Siden den gang, forskere har fortsat eksperimenteret med tilføjelse af nanomaterialer. I mellemtiden, andre eksperimenter har antydet, at plasmonik kan spille en rolle i fototermisk konvertering. I denne nye indsats, forskerne har fundet et materiale, der gør det muligt for nanopartikler at tilbyde fordelene ved begge fremgangsmåder.

Teamets arbejde i Kina var ligetil. De skabte nanopartikler lavet af tellur og blandede dem derefter i en beholder fyldt med vand og testede resultatet for at se, hvilke ændringer det kunne have forårsaget.

Forskerne rapporterer, at tilføjelse af nanopartikler forbedrede fordampningshastigheden med en faktor tre. Test viste, at de kunne hæve temperaturen fra 29 ° C til 85 ° C på bare 100 sekunder ved at skinne sollys på den. Forskerne fandt ud af, at denne forbedring var mulig, fordi nanopartiklerne opførte sig som plasmoniske nanopartikler - men kun når mindre nanopartikler (mindre end 120 nanometer) var involveret. Nanopartikler, der var større end 120 nanometer, opførte sig som et helt dielektrikum. Ved at blande nanopartikler af begge størrelser i den samme beholder med vand tillod prøven at tage begge egenskaber - holdet hævder, at det resulterende materiale er det første, der demonstrerer begge egenskaber.

Forskerne erkender, at kommercialisering af deres teknik ville være problematisk på grund af vanskeligheden ved at fremstille nanopartikler i forskellige størrelser i tilstrækkelige mængder. De bemærker, at de ser på måder at få dem til at bruge en anden tilgang. Men de bemærker også, at hvis de lykkes, konceptet har andre applikationer, såsom at oprette nye slags ekstremt små antenner eller sensorer.

© 2018 Phys.org