Ученые создали золотую «наногубку», способную улавливать солнечное излучение и вырабатывать пар

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: при помощи анодизации алюминия. Такой же процессс используется для получения окрашенных, стойких к царапинам корпусов 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 совместно».

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.