将光线转换为能源的全新方式被研发出

加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbar，UCSB)化学、化学工程与材料部门科学家们的研究论文发表于最新一期的《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上。科学家们发现了一种获取太阳能能源的新方法。尽管目前仍处于起步阶段，但该项研究给通过使用金属材料将阳光转化为能源的方式带来新希望，因为金属材料要比运用于传统工艺中的半导体更为强硬。

在常规光学加工过程中，这一技术已经被开发及运用一百年之久。当光线接触到半导体材料的表面，一面电子丰富，另一面则并不如此。光子(或称光粒子)激活电子，令其离开原来的位置，创建带正电的“孔”。结果就是这些带电粒子流能够被捕获，并可具有多种用途，例如灯泡供电、电池充电或促进化学反应。

Moskovits表示：“例如，电子能够在水中产生氢离子，然后再转换称氢气、燃料，于此同时，形成的‘孔’生产出氧气。”

在Moskovits及其团队共同研发的技术中，并非半导体材料供应电子与将光线转换为太阳能的场所，而是纳米结构的金属——更为具体的说，是金纳米棒的“森林”。

在本实验中，金纳米棒顶部配有一层以铂纳米颗粒装饰的晶体硅二氧化钛，并且设置于水中。钴基氧化催化剂被沉淀在列阵下部。

Moskovits表示：“当奈米棒这类特定金属的纳米结构暴露于可见光之时，金属传导电子能够集体震荡，吸收大量太阳光线。该激发过程被称为表面电浆子。”

随着在电浆波中的“热”电子被光粒子所激发，一些电子穿过晶体硅二氧化钛层，随后被铂粒子所捕获，从而促使氢离子从水分子键中分离出来。于此同时，被激活电子遗留下来的“孔”向纳米棒较低部的钴基催化剂发展，以形成氧气。

据该研究发现，两小时之后，氧气的生成可被清晰观察到。此外，纳米棒并不会受到光腐蚀，要知道光腐蚀经常令传统半导体材料在几分钟之内脱落。

Moskovits称：“这种设备已运行数周，并无任何不妥。”

Moskovits认为，目前，分裂水分子的电浆法的效率仍不及传统光学处理技术，而且成本更为昂贵。不过，持续的研究有望令该新方法的成本与效率得以改善，将来很有可能所消耗的时间要低于使用半导体材料的技术。该技术值得我们期待。

他表示：“尽管该新方法发现不久，但我们已经取得‘可敬’的效率。更为重要的是，我们认为该方案能够成为实现效率提升的可实现战略。”