本周，小编为大家精选了等离激元领域的进展，涉及太阳能蒸汽、等离激元结构色和超表面宽带吸收器等领域

近场设计用于等离激元增强太阳能蒸发的铜@聚吡咯纳米线网络

Engineering a Copper@Polypyrrole Nanowire Network in the Near Field for Plasmon-Enhanced Solar Evaporation

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05789

利用太阳能生产蒸汽是一项很有吸引力的技术，它使大量的环保应用能够克服水和能源危机这一长期存在的全球挑战。尽管如此，光利用效率低和热损失大大阻碍了它们的实际应用。作者展示了一种典型的设计范例，能够在1个太阳光照度下实现2.09 kg/m²h的非对流辅助集水率，并且光热转换效率高达97.6%。高性能由精心构建的同轴铜@聚吡咯纳米线气凝胶所确保，具有卓越的光子捕获和热定位能力。使用最先进的微/纳米尺度测量和多物理场计算，作者证明金属铜纳米线内芯可以有效激发表面等离激元共振，从而诱导快速弛豫动力学，以实现高效的光热转换过程。聚吡咯薄层显著增强了宽带光吸收，同时最大限度地减少了红外辐射和热传导，从而在4个太阳光照度下产生了高达220 °C的局部热量集中。气凝胶组件内部的设计空间进一步保证了大的光穿透深度、平稳的传质和强大的机械能力，以协同提高实际性能。这项工作不仅为创造复杂的太阳能热材料提供了合理的设计原则，而且还提供了补充有关强光物质相互作用过程中尺度跨度系统中产热和温度限制的关键信息。

纳米线具有高对比度和超长寿命的等离激元结构颜色的视频快速切换

Video Speed Switching of Plasmonic Structural Colors with High Contrast and Superior Lifetime 

https://doi.org/10.1002/adma.202103217

反射式显示器或“电子纸”技术通过简单地利用环境光为发射式显示器的高能耗提供了解决方案。然而，开发具有竞争力的高质量图像和快速切换视频能力的电子纸是具有挑战性的。作者展示了一种技术，能够在整个可见光范围内进行高对比度结构色的视频快速切换。重要的是，这是通过能宽带吸收且偏振不敏感的电致变色聚合物而不是液晶来实现的，这使得保持高反射率成为可能。结果表明，促进电泳离子传输(漂移运动)可提高切换速度。结合具有高表面曲率的新型纳米结构，可以在高对比度(50% 反射率变化)下实现视频快速切换(20 ms)。对切换过程中光信号的详细分析表明，极化子的形成遵循视频速度范围内的一级反应动力学。此外，系统在视频速度切换期间仍以超低功耗运行(小于1 mW cm^-2)，并且在双稳态模式下功耗可忽略不计 (小于1 μW cm^-2)。最后，快速切换将器件寿命提高到至少10⁷个周期，比最先进的技术高出一个数量级。

利用氮化钛超表面宽带吸收器的等离激元增强太阳能驱动氢演化

Plasmon-Enhanced Solar-Driven Hydrogen Evolution Using Titanium Nitride Metasurface Broadband Absorbers

https://doi.org/10.1021/acsphotonics.1c00927

可见光区的宽带完美吸收体在许多领域引起了广泛关注，特别是在太阳能热光伏和能量收集系统中。然而，开发具有高吸收率、热稳定性和宽带吸收的光吸收器件仍然是一个巨大的挑战。作者从理论上和实验上证明了氮化钛超表面吸收器在400-750 nm波长范围内表现出了平均92%的宽带吸收，吸收率的增加得益于局部表面等离激元共振(LSPR)。作者使用集成了TiN超表面吸收器的聚合物光催化剂，演示了等离激元增强可见光驱动的水制氢技术。由于LSPR提高了聚合物光催化剂中的光吸收、载流子分离和热载流子转移的速率，观察到析氢速率提高了300%。这些结果为制备高效太阳能收集系统提供了一种新方法。

本文转自：https://mp.weixin.qq.com/s/WFM3cuwkx_qNUDHV2Nc1Jg

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