Ett team av forskare vid Sun Yat-sen University i Kina har skapat ett material med dubbla solegenskaper genom att tillsätta tellurnanopartiklar till vatten – det visade både plasmonliknande och helt dielektriska egenskaper när det exponerades för solljus. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg , gruppen beskriver sitt material och dess möjliga användningsområden.

När jakten på förnybara resurser fortsätter, några inom området har övergått till att studera möjligheten att tillsätta material till vatten för att göra det lättare att producera ånga för att driva en turbin. Många år sedan, ett team av forskare upptäckte att tillsats av nanopartiklar till vatten kan få det att producera ånga när det utsätts för solljus. Sen den tiden, forskare har fortsatt att experimentera med att lägga till nanomaterial. Under tiden, andra experiment har föreslagit att plasmonik kan spela en roll i fototermisk omvandling. I denna nya ansträngning, forskarna har hittat ett material som gör att nanopartiklar kan erbjuda fördelarna med båda metoderna.

Arbetet av teamet i Kina var enkelt. De skapade nanopartiklar gjorda av tellur och blandade dem sedan i en behållare fylld med vatten och testade resultatet för att se vilka förändringar det kan ha åstadkommit.

Forskarna rapporterar att tillsatsen av nanopartiklarna förbättrade avdunstningshastigheten med en faktor tre. Tester visade att de kunde höja dess temperatur från 29°C till 85°C på bara 100 sekunder genom att skina solljus på den. Forskarna fann att denna förbättring var möjlig eftersom nanopartiklarna betedde sig som plasmoniska nanopartiklar - men bara när mindre nanopartiklar (mindre än 120 nanometer) var inblandade. Nanopartiklar som var större än 120 nanometer betedde sig som ett helt dielektrikum. Att blanda nanopartiklar av båda storlekarna i samma behållare med vatten gjorde att provet kunde anta båda egenskaperna - laget hävdar att det resulterande materialet är det första som visar båda egenskaperna.

Forskarna erkänner att kommersialisering av deras teknik skulle vara problematisk på grund av svårigheten att tillverka nanopartiklar av olika storlek i tillräckliga mängder. De noterar att de letar efter sätt att få dem att använda ett annat tillvägagångssätt. Men de noterar också att om de lyckas, konceptet har andra tillämpningar, som att skapa nya sorters extremt små antenner eller sensorer.

© 2018 Phys.org