記者3日從中國科學技術大學獲悉，該校俞書宏教授團隊與多倫多大學薩金特團隊合作，設計了一種“脈沖式軸向外延生長”方法，成功制備了尺寸、結構可調的一維膠體量子點—納米線分段異質結，該結構是類似竹節(jié)結構的納米“竹子”復合異質結，可以充分利用太陽能，并將其有效轉化為氫能源。研究成果日前發(fā)表在了《自然·通訊》上。

據(jù)介紹，這種人造納米“竹子”的竹節(jié)和竹莖，分別由硫化鎘和硫化鋅兩種不同的半導體材料組成，二者交替生長，非常類似于我們生活中看到竹子拔地而起的生長過程。有趣的是，研究人員設計的這種獨特生長方式，可以精確控制每根人造納米“竹子”的粗細、節(jié)數(shù)以及每個竹節(jié)的間距。這種豐富的調控能力為進一步開發(fā)利用該類材料提供了更多的空間。

此外，科研人員發(fā)現(xiàn)，此類人造納米“竹子”中不同組分之間存在協(xié)同效應，二者的取向結合極大地提升了單一材料所具有的性能。相較于單一材料，納米“竹子”的太陽能制氫效率提高了一個數(shù)量級，這為今后設計開發(fā)新型高效太陽能制氫材料提供了新途徑。