你能想象嗎？有一種超細(xì)微的管子，居然能讓光產(chǎn)生神奇的變化，還可能給太陽能帶來大變革！

這種神奇的管子就是碳納米管，它只有幾十億分之一米寬，細(xì)得就像吸管一樣。最近，日本理化學(xué)研究所（RIKEN）的三位物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了碳納米管的一個 “秘密技能”。

咱們平時常見的熒光顏料，在紫外線照射下會發(fā)光，這是光致發(fā)光現(xiàn)象，就是材料吸收高能量的紫外線，再釋放出低能量的可見光。但在一些特殊材料上，情況卻相反，用低能量的光去照它，它能發(fā)出高能量的光，這個過程叫上轉(zhuǎn)換光致發(fā)光（UCPL）。這個現(xiàn)象可太有用了，要是能利用好，就能把那些沒辦法利用的低能量光，變成能發(fā)電的高能量光，太陽能電池的效率就能大大提高啦。

以前大家都覺得，單壁碳納米管要實(shí)現(xiàn) UCPL，得靠它結(jié)構(gòu)里的缺陷幫忙。但 RIKEN 的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，就算碳納米管沒有缺陷，也能高效地完成 UCPL。這是怎么做到的呢？

原來，當(dāng)光線照到碳納米管上，激發(fā)電子的時候，電子會借助一種叫 “聲子” 的材料振動獲得額外能量，變成一種 “暗激子” 狀態(tài)。等它再釋放出光的時候，這個光的能量比照進(jìn)去的激光能量還要高。而且，溫度越高，這個效果就越明顯，因?yàn)闇囟雀吡耍曌泳妥兌嗔耍茏屵@種能量轉(zhuǎn)換更容易發(fā)生。

這個發(fā)現(xiàn)可太厲害了！在能源方面，以后的太陽能電池說不定能因?yàn)樘技{米管的這個特性，更好地利用各種光來發(fā)電，給我們提供更多清潔的電能。在激光冷卻領(lǐng)域，科學(xué)家們還打算用激光照碳納米管，利用 UCPL 把熱量帶走，給一些精密儀器降溫。另外，在生物成像方面，也可能會有新的突破，幫助我們更清楚地看到生物的微觀結(jié)構(gòu)。

目前，科學(xué)家們還在研究怎么把這些想法變成現(xiàn)實(shí)，比如研究用激光冷卻納米管的具體辦法，還有怎么利用碳納米管收集更多能量，做出新的設(shè)備。研究團(tuán)隊(duì)的 Yuichiro Kato 說，他們希望通過這個研究，給以后設(shè)計(jì)更先進(jìn)的光電子和光子器件帶來新的思路。

碳納米管的這個新發(fā)現(xiàn)真的充滿了無限可能，也許在不久的將來，它就能改變我們的生活。大家對這個發(fā)現(xiàn)有什么看法？覺得它還能在哪些地方發(fā)揮作用呢？快來評論區(qū)一起聊聊吧！

參考資料：DOI:10.1103/PhysRevB.110.155418