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这种新材料还将薄膜厚度显著减少到三分之一而使用了较少的石墨烯,其薄度有助于更有效地将吸收的热量传递到其他介质,如水。此外,薄膜是疏水性的,这有助于自我清洁,而石墨烯层有效地保护铜层免受腐蚀,有助于延长超材料的寿命。
“由于金属基底的结构参数是控制SGM整体吸收性能的主要因素,而不是其固有特性,因此可以根据应用需求或成本使用不同的金属,”Keng-Te Lin说,他是最近发表在《自然通讯(Nature Communications)》上的一篇关于超材料的论文的主要作者,也是Swinburne大学的研究员。他指出,铝箔也可以用来代替铜,而不会影响性能。
Keng-Te说:“我们利用原型机薄膜来生产清洁的水,并获得了96.2%的令人印象深刻的太阳能-蒸汽效率。对于使用可再生能源的清洁水发电来说,这是非常有竞争力的。”
他补充说,这种超材料还可以用于能量收集和转换应用、蒸汽发电、废水净化、海水淡化和光热发电。
但仍然存在的一个挑战是找到一种制造方法,使基板可伸缩。
“我们正在与一家私营公司Innofocus Photonics Technology合作,该公司已将一台涂层机商业化,用于铺设石墨烯和介电层,”贾教授说。“我们对此感到满意。我们现在正在寻找一种适合大规模生产铜基板的方法。”她补充道,一种可能的方法是采用roll-to-roll工艺。
同时,研究人员还在继续微调纳米结构设计,提高SGM的稳定性和吸收效率。“至于商业化,”贾教授说,“我们认为这在一到两年内是可能的。”
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