地球上目前超过10亿人存在淡水获取困难问题，而且这一问题越来越严重。到2025年，世界三分之二的居民面临淡水短缺问题。为了克服这一问题，一些人已经投资建立盐水转化为淡水的工厂，目前比较常见的技术就是利用纳米滤膜技术将水中盐分和杂质与水分离，但是这些工厂都面临者能耗过大的困难。最近科学家提出一种利用太阳能驱动的水纯化技术，可以小型化进入家庭。

这种技术思路的源头是一种利用太阳的古老技术，简单说就是用一个大容器，上口用一个干净的透光塑料薄膜或玻璃覆盖，用阳光对容器内水进行直接照射，容器内水获得太阳光能导致挥发，水蒸气遇到容器上方塑料或玻璃会凝集成水滴。这种技术最大的缺陷是产量比较小，阳光照射在表面比较小的容器中水分挥发的效率非常低，很难满足许多人的日常用水需要。

为克服这一缺陷，科学家给漂浮在水表面上薄膜用涂少量点状纳米金属颗粒。金是非常好的阳光吸收材料，纳米金颗粒吸收阳光能量并导致水分子挥发。金虽然好用，但是价格昂贵。为降低费用，中国南京大学代工程与应用科学学院朱嘉教授课题组换用铝这种非常便宜金属材料。一般情况下，金属铝只是紫外线的理想吸收材料，但是紫外线在太阳光谱中只占比较小的比例。朱嘉教授小组利用两个方法解决了这个问题。首先给铝箔进行打孔形成孔阵，每个空直径为300纳米，管孔可以让光线透过，但是无法从表面反射出去，可以实现提高吸收太阳光能效率的目的。然后再用铝蒸汽在有空洞内的氧化铝膜表面形成金属铝原子小岛，这些小岛具有比较强的阳光吸收能力，类似金纳米颗粒吸收阳光的作用。

利用这种材料可以将纯水的制造速度提高三倍，本周这一研究在《自然光子学》杂志上报道。

如下是南京大学对朱教授研究技术内容的报道。

该研究发现，三维铝颗粒等离激元黑体材料是实现高效率太阳能海水淡化的绝佳体系，图1给出铝颗粒黑体材料用于等离激元增强太阳能海水淡化的设计示意图。首先，等离激元铝黑体材料具有宽太阳光谱超高光吸收效率（在400-2500nm宽太阳光谱范围平均吸收效率>96%），确保了海水淡化过程中光热转换效率大大提高；其次，铝纳米颗粒的局域等离激元光学共振效应使得漂浮在水面的紧密排列的铝颗粒附近区域产生极高的局部温度和电磁场增强效应，非常有利于快速有效的淡水蒸汽产生，多孔结构又提供了有效的蒸汽逃离通道。最后，铝颗粒等离激元黑体材料制备采用低成本金属铝为唯一原材料，采用了简单可规模化生产的自组装制备方法（图2），且材料的淡化性能表现出良好的稳定性和耐用性，这对高效率太阳能海水淡化技术的实用化将产生重要的意义。