Chinesische und australische Wissenschaftler haben nanooptische Materialien zur Temperaturkontrolle

Die Australian National University gab kürzlich bekannt, dass die Schule und die Nankai University gemeinsam eine neue Art von Nanomaterialien zur Temperaturkontrolle entwickelt haben. Dieses Material hat ein großes Potenzial zur Energieeinsparung.

Das neue Nanomaterial ist sehr dünn, sagen Forscher.  Es ist nur wenige Hundertstel der Dicke eines gewöhnlichen Haares. Es besteht aus einer Reihe von Nanopartikeln, die in bestimmten Größen gestaltet und angeordnet sind. Die Größe dieser Nanopartikel und die Wellenlänge des Lichts liegen in der gleichen Größenordnung, die dann mit Licht in Resonanz treten können. Diese Eigenschaft kann verwendet werden, um den Ausbreitungsweg und die Eigenschaften des Lichts zu steuern.

Diese Studie begann mit Änderungen des Brechungsindex von Nanopartikeln und der Temperaturbeziehung. Bei Änderung der Temperatur ändert sich der Brechungsindex der Nanopartikel, wodurch die optischen Eigenschaften und Funktionen der Nanomaterialien reguliert und gesteuert werden. Die Forschungsarbeiten werden in der neuesten Ausgabe veröffentlicht.

Xu Lei, einer der führenden Forscher und Postdoktorand der Australian National University, sagte gegenüber Xinhua, dass das Prinzip der Temperaturregulierung dem des Glases nach dem Antibeschlagen des Glases ähnlich sei. Es wird durch ein Mikroheizelement des Nanomaterials lokal erwärmt. Darüber hinaus kann es auch den Prozess der Erwärmung durch Laserbestrahlung usw. realisieren.

Ein weiterer führender Forscher, Mohsen Rahmany, Postdoktorand an der National University of Australia, sagt, dass diese Nanostruktur ein großes Potenzial zur Energieeinsparung hat. So kann er beispielsweise in das Hausfenster integriert werden, um die in den Raum einfallende Sonnenenergie entsprechend dem jahreszeitlichen Wechsel zu steuern.

Darüber hinaus kann das optische Material durch Reflektieren von Lichtwellenlängen vor UV- bis Infrarotstrahlung abgeschirmt werden. Das Nanometer-Material ist leicht und bequem, und es lässt sich einfach mit verschiedenen Instrumenten oder Geräten kombinieren. Beispielsweise kann es in aktuelle Mikrosatelliten integriert werden, die Lichtwellen von UV bis Infrarot effektiv blockieren und die Lebensdauer der Satelliten verlängern können.

Durch die Gestaltung der Größe und Ausrichtung von Nanopartikeln können die Nanomaterialien auch verwendet werden, um verschiedene Geräusche abzuschirmen. Es kann die Qualität verschiedener wissenschaftlicher Experimente verbessern.

In den letzten Jahren hat die Nanooptik als neues Forschungsgebiet weltweit umfangreiche Forschungen ausgelöst und sich zu einem der vielversprechendsten Forschungsgebiete entwickelt. Die Nanooptik realisiert hauptsächlich die Manipulation von Licht durch die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischem Feld und Nanopartikeln. Die Nanooptik hat eine wichtige Anwendungsperspektive in der effizienten Informationsverarbeitung und -speicherung, der optischen Berechnung, der hochauflösenden Bildgebung, der biologischen Erfassung und Behandlung usw.