纳米线束阵列和包含其的膜以及制备方法和蒸汽产生装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种纳米线束阵列。根据本发明专利技术的一个实施例的纳米线阵列包括纳米线集合，所述纳米线集合包含表面的至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，并具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减少的形状，且所述纳米线集合可被多个排列。

Nanowire harness array and film comprising the same, process for producing the same, and vapor generation device

The present invention provides a nanowire cluster array. According to an embodiment of the invention includes nanowire arrays of nanowires set, the nanowire set contains at least a portion of the surface by a plurality of nanowires coated with metal film, and has from one end to the other end of the nanowires range gradually reduced shape, and the nanometer line set may be many arrangement.

【技术实现步骤摘要】
纳米线束阵列和包含其的膜以及制备方法和蒸汽产生装置
本专利技术涉及一种纳米线束阵列、包含其的膜、以及其制备方法和利用其的蒸汽产生装置，特别是，涉及一种用于从太阳光谱将光转换成热来有效地产生蒸汽的纳米线束阵列、包含其的膜、以及其制备方法和利用其的蒸汽产生装置。
技术介绍
收集太阳能来产生蒸汽，可用于水质净化或杀菌的太阳能转换，以及甚至发电站和淡化设施的广泛范围。提高利用太阳光产生蒸汽的效率，可以提高上述水质净化装置、太阳光发电站、淡化设施等整个系统的性能。为了通过太阳光来有效地产生蒸汽，可考虑的因素为太阳光谱的充分吸收、有关水加热的隔热、以及及产生的蒸汽气泡的有效排出等。此外，局部性表面等离子体共鸣加热，则是不反射金属纳米壳(nanoshell)或纳米粒子(nanoparticles)的光，通过捕获光来产生的。在现有技术中，通过适当地设计表面等离子体的几何性结构的方式来有效地进行共鸣光吸收，但是，表面等离子体共鸣加热方式，由于表面等离子体的共鸣特性，具有较窄的吸收频带。
技术实现思路
技术课题本专利技术提供一种纳米线束阵列、包含其的膜、以及其制备方法和蒸汽产生装置，使用可见光区域至红外线波长区域的最大太阳光谱区域，将光转换成热。本专利技术提供一种纳米线束阵列、包含其的膜、以及其制备方法和蒸汽产生装置，提高光的吸收率，降低反射率，具有优秀的太阳热的蒸汽转换效率。技术方案根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列，可包括：纳米线集合，包含表面的至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状，且所述纳米线集合可被多个排列。此外，所述纳米线集合的一部分可与其他纳米线集合以一定的间距互相被隔离地配置。此外，所述纳米线可包括：矾土材质形成的纳米线主体；和含有从由金、银、钛、镍、铝、钯、白金、氧化钛、和氮化钛所构成的群中选出的至少一个的材质的金属薄膜。此外，所述纳米线集合中包含的各纳米线以任意的方向倒下，经周围的其他纳米线被支撑。此外，与所述纳米线集合中包含的所述纳米线中任何一个相结合的其他纳米线，可通过纳米线之间存在的液体的毛细管力被结合。此外，在所述纳米线集合的一端，所述多个纳米线可互相结合，且在另一端，所述多个纳米线互相被隔离地配置。此外，所述纳米线集合的上端形成矗立的尖顶，且可与所述多个纳米线集合中任何一个相邻的其他纳米线集合之间形成凹陷形状的沟。此外，所述纳米线集合中包含的所述纳米线可以是以柔性材料被形成，且所述多个纳米线中至少一个，至少一部分以弯曲状态与其他纳米线相结合。此外，所述纳米线集合可以是以滤斗形状的漏斗结构(funnelstructure)被形成，且所述纳米线集合的纳米线之间的间距以纳米尺度(nanoscale)大小被形成，所述纳米线集合以微尺度(microscale)的高度被形成，并以微尺度(microscale)的宽度配置有多个。此外，各所述纳米线之间的间距可为500nm以下，且所述纳米线集合的高度可为100nm-30μm，且所述纳米线集合之间的间距可为1μm-70μm。此外，可见光至红外线波长区域的光被吸收，显示出为黑色，且光被照射时，经表面等离子体共鸣加热可产生热。此外，所述纳米线集合以一定间距被隔离垂直方向地被形成，且所述纳米线集合中一端和另一端位置中的纳米线集合往内方向塌陷，与其他纳米线集合相结合。根据本专利技术的另一个实施例的纳米线束阵列，可包括：底板；和在所述基板上被多个排列的纳米线集合，且所述纳米线集合，包含表面的至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状。此外，所述纳米线集合被附着在粘合基板上，能够从所述底板中分离。根据本专利技术的另一个实施例的膜，可包括：多孔性支撑部；和纳米线集合，通过所述支撑部被支撑，包含至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状，且所述纳米线集合，以微尺度被多个配置，形成纳米线束阵列。此外，所述支撑部可由流体流动的微细流路被形成，当光被照射到所述纳米线束阵列时，通过所述微细流路被移送至所述纳米线束阵列的流体被加热。此外，所述支撑部的至少一面上配置有粘性物质，且所述纳米线束可经所述粘性物质被附着在所述支撑部。根据本专利技术的另一个实施例的蒸汽产生装置，可包括：主体部，收容水，一侧为开放式，用来使光从外部照射到水中；和膜，浮在所述主体部所收容的水上，包含纳米线集合，所述纳米线集合包含至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，并具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状，且所述纳米线集合以微尺度被多个配置，形成纳米线束阵列。此外，所述主体部的周围可具有防止热损失的隔热部件。根据本专利技术的另一个实施例的膜制备方法，可包括以下步骤：在底板上实施电解研磨；针对所述底板进行阳极氧化，在所述底板上形成至少一个以上的纳米线；使所述至少一个以上的纳米线的气孔(pore)扩张；通过所述气孔扩张的至少一个以上的纳米线的自聚合(self-aggregated)控制，形成纳米线束阵列，所述纳米线束阵列包含具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状的纳米线集合；使金属蒸镀在所述底板上形成的所述纳米线束阵列的金属蒸镀；以及利用多孔性的粘合性手段，使所述纳米线束阵列从所述底板中分离，来完成膜。技术效果根据本专利技术，可提高太阳热的转换效率，并可效率地产生蒸汽。此外，根据本专利技术，可使用可见光区域至红外线波长区域的最大太阳光谱区域，将光转换成热，从而可利用更多地太阳能来加热水。此外，根据本专利技术，可提高光的吸收率，并可降低反射率来减少太阳光的损失。此外，根据本专利技术，可使水较快地气化，并可防止气化的蒸汽重新被液化。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列的立体图。图2是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列的侧视图。图3(a)是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列中纳米线经毛细管力被塌陷时，纳米线与底板中形成的蜂窝模样的六角形顶点相结合的SEM照片，且图3(b)是示出纳米线被涂上金属薄膜的模样的SEM照片，且图3(c)是示出塌陷的纳米线的上端互相结合，形成类似棱线形状的模样的SEM照片，且图3(d)是沿图3(c)的I-I’切开的横截面图。图4(a)是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列各自的纳米线下端部配置为六角形，上端部互相合拢的模样，且图4(b)是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线集合垂直方向或倾斜地被排列并建模的漏斗形状的纳米线束阵列的示图。图5是按顺序示出根据本专利技术的一个实施例的膜制备过程的示图。图6是示出根据本专利技术的一个实施例的膜制备过程的流程图。图7(a)是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列的俯视的SEM照片，且图7(b)是示出根据本专利技术的一个实施例的纳米线束阵列的斜视的SEM照片，且图7(c)是示出经银镜反射的激光束的光学照片，且且图7(d)是示出经本专利技术的一个实施例的膜被反射的激光束的光学照片。图8是示出根据本专利技术的一个实施例的膜的俯视图。图9(a)是示出根据本专利技术的一个实施例的膜，在400～2500nm波长范围内的反射率和吸收率的图表，且图9(b)是示出根据本专利技术的一个实施例的膜，在2.5μm～17μm范围的红外线区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米线束阵列，包括：纳米线集合，包含表面的至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状，且所述纳米线集合被多个排列。

【技术特征摘要】
2015.11.20 KR 10-2015-01629201.一种纳米线束阵列，包括：纳米线集合，包含表面的至少一部分被涂有金属薄膜的多个纳米线，具有从一端至另一端所述纳米线之间的幅度逐渐减小的形状，且所述纳米线集合被多个排列。2.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线集合的一部分与其他纳米线集合以一定的间距互相被隔离地配置。3.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线包括：矾土材质形成的纳米线主体；和含有从由金、银、钛、镍、铝、钯、白金、氧化钛、和氮化钛所构成的群中选出的至少一个的材质的金属薄膜。4.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线集合中包含的各纳米线以任意的方向倒下，经周围的其他纳米线被支撑。5.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，与所述纳米线集合包含的所述纳米线中任何一个相结合的其他纳米线，其通过纳米线之间存在的液体的毛细管力被结合。6.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，在所述纳米线集合的一端，所述多个纳米线互相结合，且在另一端，所述多个纳米线互相隔离地被配置。7.根据权利要求6所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线集合的上端形成矗立的尖顶，且所述多个纳米线集合中任何一个与相邻的其他纳米线集合之间形成凹陷形状的沟。8.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线集合中包含的所述纳米线以柔性材料被形成，且所述多个纳米线中至少一个，至少一部分以弯曲状态与其他纳米线相结合。9.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，所述纳米线集合以滤斗形状的漏斗结构被形成，且所述纳米线集合的纳米线之间的间距以纳米尺度大小被形成，且所述纳米线集合以微尺度的高度被形成，并以微尺度的宽度配置有多个。10.根据权利要求9所述的纳米线束阵列，其中，各所述纳米线之间的间距为500nm以下，且所述纳米线集合的高度为100nm-30μm，且所述纳米线集合之间的间距为1μm-70μm。11.根据权利要求1所述的纳米线束阵列，其中，可见光至红外线波长区域的光被吸收，显示出为黑色，且光被照射时，经表面等离子体共鸣加热从而产生热。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敬植，裵奎荣，姜求鍲，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR