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日前，南(nan)開大(da)學(xue)物理學(xue)院(yuan)教授張國(guo)權研究(jiu)組(zu)與(yu)澳大(da)利亞國(guo)立(li)大(da)學(xue)教授尤里·基夫沙(sha)爾(er)研究(jiu)組(zu)共同開發(fa)(fa)出一種(zhong)新型溫(wen)控納(na)米材(cai)料(liao)(liao)(liao)，在節(jie)能(neng)方面(mian)有巨大(da)的應用潛力。這項研究(jiu)從(cong)納(na)米顆(ke)粒(li)折(zhe)射率和(he)(he)溫(wen)度(du)的變(bian)化(hua)關系(xi)著手，當改變(bian)溫(wen)度(du)時，納(na)米顆(ke)粒(li)的折(zhe)射率發(fa)(fa)生變(bian)化(hua)，從(cong)而對納(na)米材(cai)料(liao)(liao)(liao)的光學(xue)性(xing)質(zhi)和(he)(he)功能(neng)進行調節(jie)和(he)(he)控制。研究(jiu)論文發(fa)(fa)表在國(guo)際(ji)著名學(xue)術期刊《先(xian)進功能(neng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)》上。

領(ling)銜研究(jiu)者之一、南(nan)開大(da)學與澳(ao)大(da)利亞國(guo)立大(da)學聯合培養的博士(shi)后徐(xu)雷介紹說(shuo)，調溫原理類似(si)于汽車后玻璃防起霧(wu)的加(jia)熱絲，通(tong)過(guo)一些微型加(jia)熱元件對這種納(na)米材料局部區域(yu)加(jia)熱，另外也(ye)可通(tong)過(guo)激光照射(she)等方式實現加(jia)熱過(guo)程。

徐(xu)雷說，這種新(xin)型(xing)納(na)(na)米(mi)材料非常薄(bo)，厚度只(zhi)有普通頭發(fa)絲的(de)(de)幾百分之一，是由許多納(na)(na)米(mi)顆粒經過一定尺(chi)寸設(she)計和(he)排(pai)列組成(cheng)的(de)(de)。這些納(na)(na)米(mi)顆粒的(de)(de)尺(chi)寸和(he)光(guang)的(de)(de)波長在同一量級，可以和(he)光(guang)產生(sheng)共(gong)振(zhen)，實現對光(guang)的(de)(de)傳播軌跡(ji)和(he)特性的(de)(de)操(cao)控。

記者了(le)解到(dao)(dao)，這種納米結構的巨大應用(yong)潛力體(ti)現在節(jie)能(neng)(neng)方面。比如，可以將其集(ji)成到(dao)(dao)目前的汽車窗戶(hu)上，通(tong)過(guo)控(kong)制(zhi)入射到(dao)(dao)車內的太陽(yang)光能(neng)(neng)量(liang)實(shi)現對車內溫(wen)度(du)的有效控(kong)制(zhi)，防止(zhi)夏季(ji)因暴曬在太陽(yang)光下而導致的車內溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)等問題(ti)；還可以將其集(ji)成到(dao)(dao)房屋(wu)窗戶(hu)上，根據季(ji)節(jie)變(bian)化來控(kong)制(zhi)進入室內的太陽(yang)光能(neng)(neng)量(liang)。

另外(wai)(wai)，這種(zhong)材(cai)料通過反射指定波(bo)長的光，可以實現(xian)對從(cong)紫外(wai)(wai)線(xian)到紅外(wai)(wai)線(xian)的輻射防護。這種(zhong)納(na)米(mi)材(cai)料輕小便捷，還很容易與(yu)各種(zhong)儀器或設備(bei)結(jie)合，可有效屏蔽目(mu)前很多機械工業(ye)和(he)各種(zhong)超(chao)凈(jing)工作臺等場所中的紅外(wai)(wai)與(yu)紫外(wai)(wai)危害。

通過設計納米(mi)顆粒的(de)尺寸和排(pai)列(lie)，這種(zhong)納米(mi)材料也可以用來實現對各種(zhong)噪聲的(de)屏(ping)蔽，從而提(ti)高各類科學實驗(yan)的(de)質量(liang)。

談到該材料的(de)實(shi)際應(ying)用，徐雷表示，這種溫控納米光學材料有望進一步促進室(shi)內植(zhi)物(wu)栽(zai)培技術，通過不同季節(jie)來控制太(tai)陽光不同波段入射量，不僅能(neng)合理利用太(tai)陽光實(shi)現節(jie)能(neng)，還可(ke)有效提升植(zhi)物(wu)栽(zai)培的(de)效率(lv)與質量。

據了解，納米光學主要通過電磁場和納米顆粒之間的相互作用實現對光的操控，在高效信息處理與存儲、光學計算、超分辨成像、生物傳感及治療等方面都有很重要的應用前景。近年來，納米光學作為一個新興研究領域已引發全世界范圍內廣泛的研究熱潮，并發展成最有前景的研究領域之一。