Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Американские ученые создали особые наночастицы, которые способны поглощать свет и использовать его энергию для превращения воды в пар, что поможет создать компактные очистители воды, пароварки и автоклавы, работающие на энергии Солнца, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Наночастицы из золота или серебра способны поглощать видимый свет и передавать его дальше в виде других форм излучения. В это время на поверхности металла возникают так называемые плазмоны — коллективные колебания электронов, способные поглощать и испускать энергию. В последние годы ученые пытаются использовать их для производства электричества или тепла.
Группа физиков под руководством Наоми Халас (Naomi Halas) из Райсовского университета в Хьюстоне (США) создала прототип оригинальной «пароварки», разработав особые наночастицы, способные поглощать энергию солнечных лучей в широком спектре и превращать ее в тепло.
Ее основой выступают полые наносферы из золота со специально подобранными размерами и формой, способствующей поглощению света и его превращению в тепло. Для полноценной работы этих наночастиц необходим светособиратель, роль которого может играть вогнутое зеркало или составная линза из набора микропризм.
По словам Халас и ее коллег, их изобретение способно производить пар даже из воды, чья температура далека от кипения и находится очень близко к точке замерзания. И при высоких, и при низких температурах воды наночастицы генерируют пар, разогретый до 115-135 градусов Цельсия, чего достаточно для стерилизации медицинских инструментов, очистки сточных вод и приготовления пищи.
Авторы статьи успешно использовали эти наночастицы для создания двух прототипов — «солнечного» автоклава и испарителя-пароварки, успешно уничтоживших бактерий, используемых для проверки качества стерилизации. Как полагают ученые, подобные приборы могут использоваться в странах третьего мира, где есть проблемы с источниками электричества.