据外媒报道，中国中山大学的研究人员利用等离子体和纳米技术，创造了新的光热转换过程，可以使太阳能更高效地进行海水淡化，其效率超过了之前报道的所有等离子体或全电介质纳米粒子。大约六年前，当莱斯大学的研究人员将一些纳米颗粒添加到冷水中时，纳米颗粒开始进入这种太阳能热能游戏，并且当它们将组合物暴露在阳光下时能够产生蒸汽。从那时起，在现在被称为光热转换的许多工作已经转向等离子体学领域，其利用了当光子撞击金属表面时产生的电子波。中国研究人员的发现一定程度上推动了这项技术在全世界的发展进程。
至少在过去的十年里，"太阳能热" 技术，其中阳光被用来把水转化为运行涡轮机或进行脱盐的蒸汽，一直是投资界的宠儿。大约六年前，当赖斯大学的研究人员在冷水中加入了一些纳米粒子，并在暴露了与阳光相结合的情况下能够制造蒸汽时，纳米粒子开始进入太阳热游戏。从那时起，大量的工作在现在所谓的光热转换已经转向了等离子体领域，它利用的电子波产生时，光子击中金属表面。然而，生产等离子纳米结构当然并不像只是在水中添加一些纳米粒子那样简单。
现在，中国的研究人员将纳米微粒添加到水中的等离子体，以创建一个光热转换过程，超过所有等离子或所有介电纳米粒子以前报告。中国中山大学的研究人员在《 科学 》杂志上展示了他们声称的第一种材料，即在阳光照射时同时具有等离子和全介电特性。根据中山大学教授和合著的研究，实现这种组合的关键是使用碲 (Te) 纳米粒子，它具有独特的光学对偶性 。通过将这些纳米粒子分散到水中，太阳辐射下的水蒸发速率提高了三。这使得在100秒内将水温从29度提高到85摄氏度是可能的。
"Te 纳米粒子的表现像等离子纳米粒子, 当它小于120纳米 (nm), 然后作为一个高指数的全介电纳米粒子, 当这些纳米粒子大于 120 nm," 杨说。Te 纳米粒子能够实现这种二元性, 因为它们有很大的分布 (从10到 300 nm)。这种增强吸收可以覆盖整个太阳辐射光谱。Te 纳米粒子的另一个性质是, 当它被阳光激发时, 激发能量完全转移到载体 (电子和孔)。这推挤载体在平衡和入动量的特别状态以更高的温度。
杨解释说, 随着系统走向平衡, 这些运营商放松。当载流子分散时, 它会导致一种称为库仑热化的现象, 它形成了热化载流子的热气体, 它们与声子耦合, 并将多余的能量转移到晶格上。这就导致了 Te 纳米粒子的有效加热。对于这种用于商业脱盐的方法, 杨承认目前在液体中用纳秒激光消融制备 Te 纳米粒子的方法是有限的。"现在, 我们正试图用其他方法制备 Te 纳米粒子," 他补充道。但由于 Te 纳米粒子具有独特的光学二重性, 杨设想了其他应用的技术。"我们希望将它们应用于传感器或纳米天线" 他说。
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