【深度】等离激元技术潜在应用前景广阔国内外研究在不断深入

2024-06-20 16:28

随着研究深入，等离激元材料波长范围已从可见光、近红外延伸至紫外、远红外。

等离激元物理学定义为等离子振荡的量子，其构成了等离子振荡。等离激元技术突破了传统光的衍射极限，是纳米光子学、表面增强光谱学等领域的基础。等离激元是在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用形成的电磁场振动模式。

在纳米尺度上，等离激元技术可极大地积累光场和能量，增强各种光与物质的相互作用，包括光催化、荧光、光声效应、拉曼散射、太阳能转换、非线性光学转换等。基于此，等离激元技术在太阳能电池、微纳电子器件、光催化制氢、军事可见光隐形材料、癌症筛查、超级光学传感、表面增强光谱等领域具有广阔的开发前景。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国等离激元技术行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，近年来，国内外对等离激元技术、等离激元材料、等离激元器件、等离激元光催化剂及其应用展开了一系列的相关研究，并取得了多项创新成果，这为等离激元市场发展奠定了一定的技术基础。

在等离激元材料方面，金属纳米材料、半导体材料、二维材料均具有等离激元效应，其中金属纳米材料是等离激元材料的优选，如银、金、铜、铝等。随着研究深入，等离激元材料波长范围已从可见光、近红外延伸至紫外、远红外。

2022年科技部公布了包括“催化科学”、“干细胞研究与器官修复”、“地球系统与全球变化”等在内的5个重点专项2022年度项目申报指南公开征求意见，其中“催化科学”意见稿首次提到“表面等离激元催化”技术。

在应用方面，等离激元光合制氢是一种基于纳米级等离激元增强作用的新制氢技术，相比于电解水制氢、工业副产制氢和化石能源制氢，等离激元光合制氢在经济性、环保性等方面具有一定优势，有望解决绿氢生产中存在的成本高、反应条件苛刻、太阳能利用率低等问题。目前我国已逐步具备等离激元光合制氢产业化条件，北京光合新能科技有限公司拥有其及等离激元二氧化碳制油等核心技术专利。

新思界行业分析人士表示，等离激元技术是国内外研究热点，相关研究机构及院校包括日本国家材料科学院、美国普渡大学、加拿大麦吉尔大学、荷兰应用科学研究院、中科院物理所、中科院大连化物所、中科院微电子研究所、中国科技大学、天津大学、郑州大学、东南大学等。随着研究深入、应用不断扩展，等离激元技术产业化进程将加快。

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