Ученые создали золотую "наногубку", способную улавливать солнечное излучение

Усеянная наноразмерными порами металлическая структура улавливает солнечную энергию, превращая ее в пар с эффективностью 90%.

Разработчики из китайского Нанкинского университета сообщают, что полученная ими структура способна поглощать до 99% энергии солнечного света в видимом, а также ближнем и среднем инфракрасном диапазонах – "чернота" ее сравнима с углеродными нанотрубками. Это позволяет металлу с высочайшей эффективностью вырабатывать пар даже при слабом освещении.

"Это открывает множество новых возможностей в плане получения новых каталитических материалов, очистки воды, создания датчиков и детекторов, - добавляет один из авторов работы Цзя Чжу (Jia Zhu). – Паром можно уничтожать бактерии, его можно использовать для работы двигателей и генераторов электричества, его можно сконденсировать, получив чистую воду".

Структура, описанная исследователями в журнале Science Advances, содержит "облако" свободных электронов, способных возбуждаться под действием излучения. Ученые создавали такие материалы и прежде, однако все они были эффективны лишь в узких областях спектра, а получение их было чрезвычайно сложной, требующей дорогостоящего оборудования задачей.

Вариант, предложенный Цзя Чжу и его коллегами, производится намного проще, обычной анодизацией алюминия – тем же процессом, с помощью которого получают окрашенные, стойкие к царапинам корпусы современных смартфонов.

Анодизированный алюминий затем остается обработать потоком свободных атомов золота, которые осаждаются в его порах, формируя наноразмерные агрегаты различного диаметра. По словам авторов, именно разнообразие размеров золотых наночастиц позволяет такой структуре улавливать энергию света разной длины волны. "Каждая частица отзывается на свою частоту, – поясняет Чжу, – но, плотно упакованные, они работают совместно2.

Демонстрируя возможности такого материала, ученые поместили его на поверхность воды и ярко осветили, показав, что он действительно вырабатывает пар. Эффективность использования энергии излучения при этом сравнима со структурами, полученными из углеродных нанотрубок, – материала куда более сложного и дорогого в получении и обработке.