據外媒報道，中國中山大學的研究人員利用等離子體和納米技術，創造了新的光熱轉換過程，可以使太陽能更高效地進行海水淡化，其效率超過了之前報道的所有等離子體或全電介質納米粒子。大約六年前，當萊斯大學的研究人員將一些納米顆粒添加到冷水中時，納米顆粒開始進入這種太陽能熱能遊戲，並且當它們將組合物暴露在陽光下時能夠產生蒸汽。從那時起，在現在被稱為光熱轉換的許多工作已經轉向等離子體學領域，其利用了當光子撞擊金屬表面時產生的電子波。中國研究人員的發現一定程度上推動了這項技術在全世界的發展進程。
至少在過去的十年裡，"太陽能熱" 技術，其中陽光被用來把水轉化為運行渦輪機或進行脫鹽的蒸汽，一直是投資界的寵兒。大約六年前，當賴斯大學的研究人員在冷水中加入了一些納米粒子，並在暴露了與陽光相結合的情況下能夠製造蒸汽時，納米粒子開始進入太陽熱遊戲。從那時起，大量的工作在現在所謂的光熱轉換已經轉向了等離子體領域，它利用的電子波產生時，光子擊中金屬表面。然而，生產等離子納米結構當然並不像只是在水中添加一些納米粒子那樣簡單。
現在，中國的研究人員將納米微粒添加到水中的等離子體，以創建一個光熱轉換過程，超過所有等離子或所有介電納米粒子以前報告。中國中山大學的研究人員在《 科學 》雜誌上展示了他們聲稱的第一種材料，即在陽光照射時同時具有等離子和全介電特性。根據中山大學教授和合著的研究，實現這種組合的關鍵是使用碲 (Te) 納米粒子，它具有獨特的光學對偶性 。通過將這些納米粒子分散到水中，太陽輻射下的水蒸發速率提高了三。這使得在100秒內將水溫從29度提高到85攝氏度是可能的。
"Te 納米粒子的表現像等離子納米粒子, 當它小於120納米 (nm), 然後作為一個高指數的全介電納米粒子, 當這些納米粒子大於 120 nm," 楊說。Te 納米粒子能夠實現這種二元性, 因為它們有很大的分佈 (從10到 300 nm)。這種增強吸收可以覆蓋整個太陽輻射光譜。Te 納米粒子的另一個性質是, 當它被陽光激發時, 激發能量完全轉移到載體 (電子和孔)。這推擠載體在平衡和入動量的特別狀態以更高的溫度。
楊解釋說, 隨著系統走向平衡, 這些運營商放鬆。當載流子分散時, 它會導致一種稱為庫侖熱化的現象, 它形成了熱化載流子的熱氣體, 它們與聲子耦合, 並將多餘的能量轉移到晶格上。這就導致了 Te 納米粒子的有效加熱。對於這種用於商業脫鹽的方法, 楊承認目前在液體中用納秒激光消融製備 Te 納米粒子的方法是有限的。"現在, 我們正試圖用其他方法制備 Te 納米粒子," 他補充道。但由於 Te 納米粒子具有獨特的光學二重性, 楊設想了其他應用的技術。"我們希望將它們應用於傳感器或納米天線" 他說。
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