美国空军科学研究所一直在资助美国各地学术研究中心的一系列金纳米颗粒项目,而所有这些活动的未来受益者之一可能是美国太阳能产业。
更多更好的金纳米颗粒
在最新的进展中,佛罗里达大学的AFOSR支持的研究小组对可用于合成精确结构的金纳米晶体的光路进行了微调。
相对而言,使用光来生长纳米级晶体是陈旧的帽子。该过程称为等离激元驱动的合成,已用于形成经过精确设计的银纳米颗粒。很好,但是白银的应用范围有限,尤其是在医疗方面。
人类系统对金的耐受性非常好,但是直到现在,研究人员仍无法精确控制等离激元驱动的合成,以产生一致的结果。
UF小组提出了一个解决方案,其中涉及将一种称为聚乙烯吡咯烷酮的常见水溶性食品添加剂整合到该过程中。对于那些熟悉这些东西的惊人特性的人来说,这种策略听起来可能与直觉相反。但是,研究小组发现,当它贴在新兴的金纳米棱镜的周边时,它就可以充当“光化学中继器”,精确地设计出增长模式。
您可以从《自然通讯》杂志的标题为“在等离激元驱动的合成中聚乙烯吡咯烷酮诱导的金纳米棱镜的各向异性生长”中获得更多详细信息。
该团队还发现了能效奖励。除了提供精确的高产量结果外,新的等离激元驱动过程还可以使用可见光范围内的光以低功率运行。
太阳能心金
医疗应用似乎在新研究中引起了极大的兴趣,研究小组还预计新工艺可以与太阳能电池结合起来进行化学合成。
新工艺还可以帮助加快下一代薄膜太阳能电池的开发,并通过金纳米颗粒的反射特性提高效率。
例如,澳大利亚的一个研究小组已将金和银的纳米颗粒应用于现成的薄膜太阳能电池,以增加吸收的太阳光的波长范围。
一种高效,成本相对较低的制造金纳米晶体的方法的出现,也可能会影响将等离子体与太阳能整合的其他研究工作。
部署金纳米颗粒以增强太阳能蒸汽的产生是太阳能相关的另一个研究领域。其他清洁技术应用包括增强的生物发光和可拉伸的电子设备。
美国空军心金
新的超滤研究(也由国家科学基金会部分资助)只是AFOSR对金纳米颗粒研究感兴趣的一个例子。
AFOSR还拥有俄勒冈州立大学的一个研究小组,致力于均匀金纳米颗粒的制造,而卡内基梅隆大学的一个由AFOSR支持的团队一直在合成金纳米颗粒,并“逐个原子地”绘制其结构。
AFOSR还对基础太阳能研究和其他相关领域(如石墨烯)产生了浓厚的兴趣,敬请关注。
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图片(经裁剪),来自佛罗里达大学。
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