LSPR效應(yīng)的案例
一種雙模式個(gè)人熱管理可拉伸電磁屏蔽織物
黑色AgNW/MXene導(dǎo)電側(cè)作為加熱側(cè)，AgNW/MXene層表現(xiàn)出強(qiáng)烈的光吸收和局部表面等離子體共振(LSPR)效應(yīng)，并且其褶皺紋理顯著增強(qiáng)了光吸收，當(dāng)輻照強(qiáng)度為50 mW/cm2時(shí)，可實(shí)現(xiàn)比裸露皮膚高5 ℃的加熱溫度。出色的可拉伸EMI屏蔽和雙模個(gè)人被動(dòng)熱管理能力的成功結(jié)合，使可拉伸janus型織物成為未來可穿戴產(chǎn)品的有希望的候選者。研究成果以“A Stretchable Electromagnetic Interference Shielding Fabric with Dual-Mode Passive Personal Thermal Management”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的制備示意圖和形貌表征
圖2. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的疏水性、透氣性、拉伸性和穩(wěn)定的導(dǎo)電性
圖3. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的可拉伸EMI屏蔽性能
圖4. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的可拉伸EMI屏蔽機(jī)理
圖5. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的被動(dòng)輻射冷卻性能
圖6. 可拉伸janus型電磁屏蔽織物的光熱轉(zhuǎn)換性能
★ 平臺(tái)聲明
部分素材源自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。分享目的僅為行業(yè)信息傳遞與交流，不代表本公眾號(hào)立場和證實(shí)其真實(shí)性與否。如有不適，請聯(lián)系我們及時(shí)處理。歡迎參與投稿分享！
展開 東北師大：精細(xì)微納結(jié)構(gòu)加工，相比傳統(tǒng)光盤存儲(chǔ)容量大幅提升！
貴金屬納米顆粒（NPs）具有獨(dú)特的局域表面等離激元共振（LSPR）效應(yīng)。當(dāng)入射光頻率與金屬外層自由電子振蕩頻率相匹配時(shí)，金屬納米顆粒能夠高效吸收或散射外部光能，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)、或以熱的形式釋放能量并產(chǎn)生“光熱效應(yīng)”。
近日，東北師范大學(xué)物理學(xué)院付申成、張昕彤、劉益春研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于等離激元驅(qū)動(dòng)的光誘導(dǎo)質(zhì)量遷移技術(shù)，在非光活性介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了精細(xì)的表面形貌調(diào)制
。相關(guān)成果以“Plasmon-driven light harvesting in poly(vinyl alcohol) films for precise surface topography modulation”為題發(fā)表于《Optics Letters》 ，2021年4月6日在線出版。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1364/OL.422176
在兩束相干的藍(lán)紫激光（λ=403.4 nm）輻照刺激下，利用干涉條紋亮區(qū)銀納米顆粒（Ag NPs）的LSPR過程，誘導(dǎo)銀離子擴(kuò)散、銀納米團(tuán)簇聚集性生長，驅(qū)動(dòng)非光活性的有機(jī)聚乙烯醇（PVA）介質(zhì)軟化與膨脹，成功制備了具有周期性峰/谷結(jié)構(gòu)的表面浮雕光柵（SRGs），如圖1所示。通過簡單的預(yù)熱處理方法將超小尺寸銀核引入聚合物基質(zhì)中，大幅度提高了介質(zhì)的光能利用和轉(zhuǎn)換效率。
圖1（a）在Ag / PVA薄膜中原位記錄的一階衍射效率（實(shí)線）和SRGs高度（虛線）與時(shí)間的關(guān)系；（b）通過AFM掃描的Ag/PVA薄膜表面浮雕光柵3D表面形貌；（c）在不同照射時(shí)間下Ag/ PVA膜表面的AFM圖像（30分鐘，60分鐘和90分鐘），不同記錄時(shí)間下的表面調(diào)制高度在下方分別對應(yīng)。
展開 西電張建奇&馬向超Nano Energy : 受力應(yīng)變對貴金屬電子光學(xué)性能的影響
利用貴金屬納米顆粒在光照下產(chǎn)生的局部表面等離子共振效應(yīng)(LSPR)有望解決上述存在的問題。一般來說，LSPR吸收通過熱電子注入和近場增強(qiáng)兩種機(jī)理提供能量。在熱電子注入機(jī)理中，注入效率受到熱電子的產(chǎn)生速率和能量分布的顯著影響。因此，為了提高太陽能轉(zhuǎn)換效率，必須找到提高熱電子產(chǎn)生率和能量的方法。LSPR金屬的電子結(jié)構(gòu)和帶內(nèi)和帶間電子躍遷概率在熱電子的產(chǎn)生速率和能量分布中起著至關(guān)重要的作用。一般來說，材料的電子結(jié)構(gòu)和帶內(nèi)和帶間躍遷概率可以通過摻雜、形成固溶體和應(yīng)變等來調(diào)控。
【成果簡介】
近日，西安電子科技大學(xué)張建奇教授、馬向超副教授(共同通訊作者)等通過第一性原理計(jì)算和德魯?shù)吕碚撗芯苛耸芰?yīng)變對貴金屬的帶內(nèi)和帶間電子躍遷和相關(guān)等離子體特性的潛在影響，并在Nano Energy上發(fā)表了題為“Electronic and optical properties of strained noble metals: implications for applications based on LSPR”的研究論文。應(yīng)變可以顯著調(diào)節(jié)與sp內(nèi)和d-sp帶間電子躍遷密切相關(guān)的貴金屬的電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，壓縮應(yīng)變顯著地增加了可見光和近紅外光譜范圍內(nèi)的帶內(nèi)電子躍遷概率，但降低了帶間電子躍遷概率。此外，壓縮應(yīng)變極大的提升了LSPR在可見光和近紅外范圍內(nèi)的近場增強(qiáng)和光吸收效率，而拉伸應(yīng)變的影響正好相反。上述結(jié)果為優(yōu)化納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以獲得更高太陽能轉(zhuǎn)換效率和基于貴金屬LSPR的光電器件提供了十分有益的參考。
展開 