客观日本

日本东北大学设计出微型装置,可将太阳光增强一万倍

2024年04月11日 能源环境

日本东北大学的研究团队通过计算发现,利用一种形似碗状的微型装置可以将太阳光增强1万倍以上。这一成果如果能应用于利用阳光制造有用物质的人工光合成等领域,将有望提高反应的效率。

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可将阳光增强1万倍的微型装置示意图(供图:东北大学)

研究人员在只有约米粒的万分之一大小、由半导体和银等材料制成的碗形装置上,配置了微小的金颗粒。这样能在一定时间内封闭和增强光线。研究团队通过计算机模拟(模拟计算)了当太阳光射入该装置时会得到怎样的结果。

计算结果显示,射入该装置的光强度提高了1万倍以上。同时据悉,尽管现实中太阳的位置会随时间推移而发生变化,但即便光的射入角度发生改变,装置的性能也可以保持稳定。

研究团队认为该装置可应用于需要强烈阳光的场合,例如模拟植物通过阳光和水合成养分过程的人工光合成领域。目前,以阳光和水制造清洁能源,或者制造肥料所需物质的研究正在不断推进,研究团队未来将实际制作装置,以确认其增强光的性能。

日文:《日本经济新闻》、2024/04/02
中文:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:The Journal of Physical Chemistry: C
论文:Strong Light Confinement by a Plasmon-Coupled Parabolic
Nanoresonator Array
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c07224