本發(fā)明涉及一種納米線束陣列、包含其的膜、以及其制備方法和利用其的蒸汽產(chǎn)生裝置，特別是，涉及一種用于從太陽光譜將光轉(zhuǎn)換成熱來有效地產(chǎn)生蒸汽的納米線束陣列、包含其的膜、以及其制備方法和利用其的蒸汽產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)：

收集太陽能來產(chǎn)生蒸汽，可用于水質(zhì)凈化或殺菌的太陽能轉(zhuǎn)換，以及甚至發(fā)電站和淡化設(shè)施的廣泛范圍。

提高利用太陽光產(chǎn)生蒸汽的效率，可以提高上述水質(zhì)凈化裝置、太陽光發(fā)電站、淡化設(shè)施等整個系統(tǒng)的性能。為了通過太陽光來有效地產(chǎn)生蒸汽，可考慮的因素為太陽光譜的充分吸收、有關(guān)水加熱的隔熱、以及及產(chǎn)生的蒸汽氣泡的有效排出等。

此外，局部性表面等離子體共鳴加熱，則是不反射金屬納米殼(nanoshell)或納米粒子(nanoparticles)的光，通過捕獲光來產(chǎn)生的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計表面等離子體的幾何性結(jié)構(gòu)的方式來有效地進行共鳴光吸收，但是，表面等離子體共鳴加熱方式，由于表面等離子體的共鳴特性，具有較窄的吸收頻帶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)課題

本發(fā)明提供一種納米線束陣列、包含其的膜、以及其制備方法和蒸汽產(chǎn)生裝置，使用可見光區(qū)域至紅外線波長區(qū)域的最大太陽光譜區(qū)域，將光轉(zhuǎn)換成熱。

本發(fā)明提供一種納米線束陣列、包含其的膜、以及其制備方法和蒸汽產(chǎn)生裝置，提高光的吸收率，降低反射率，具有優(yōu)秀的太陽熱的蒸汽轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列，可包括：納米線集合，包含表面的至少一部分被涂有金屬薄膜的多個納米線，具有從一端至另一端所述納米線之間的幅度逐漸減小的形狀，且所述納米線集合可被多個排列。

此外，所述納米線集合的一部分可與其他納米線集合以一定的間距互相被隔離地配置。

此外，所述納米線可包括：礬土材質(zhì)形成的納米線主體；和含有從由金、銀、鈦、鎳、鋁、鈀、白金、氧化鈦、和氮化鈦所構(gòu)成的群中選出的至少一個的材質(zhì)的金屬薄膜。

此外，所述納米線集合中包含的各納米線以任意的方向倒下，經(jīng)周圍的其他納米線被支撐。

此外，與所述納米線集合中包含的所述納米線中任何一個相結(jié)合的其他納米線，可通過納米線之間存在的液體的毛細(xì)管力被結(jié)合。

此外，在所述納米線集合的一端，所述多個納米線可互相結(jié)合，且在另一端，所述多個納米線互相被隔離地配置。

此外，所述納米線集合的上端形成矗立的尖頂，且可與所述多個納米線集合中任何一個相鄰的其他納米線集合之間形成凹陷形狀的溝。

此外，所述納米線集合中包含的所述納米線可以是以柔性材料被形成，且所述多個納米線中至少一個，至少一部分以彎曲狀態(tài)與其他納米線相結(jié)合。

此外，所述納米線集合可以是以濾斗形狀的漏斗結(jié)構(gòu)(funnelstructure)被形成，且所述納米線集合的納米線之間的間距以納米尺度(nanoscale)大小被形成，所述納米線集合以微尺度(microscale)的高度被形成，并以微尺度(microscale)的寬度配置有多個。

此外，各所述納米線之間的間距可為500nm以下，且所述納米線集合的高度可為100nm-30μm，且所述納米線集合之間的間距可為1μm-70μm。

此外，可見光至紅外線波長區(qū)域的光被吸收，顯示出為黑色，且光被照射時，經(jīng)表面等離子體共鳴加熱可產(chǎn)生熱。

此外，所述納米線集合以一定間距被隔離垂直方向地被形成，且所述納米線集合中一端和另一端位置中的納米線集合往內(nèi)方向塌陷，與其他納米線集合相結(jié)合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的納米線束陣列，可包括：底板；和在所述基板上被多個排列的納米線集合，且所述納米線集合，包含表面的至少一部分被涂有金屬薄膜的多個納米線，具有從一端至另一端所述納米線之間的幅度逐漸減小的形狀。

此外，所述納米線集合被附著在粘合基板上，能夠從所述底板中分離。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的膜，可包括：多孔性支撐部；和納米線集合，通過所述支撐部被支撐，包含至少一部分被涂有金屬薄膜的多個納米線，具有從一端至另一端所述納米線之間的幅度逐漸減小的形狀，且所述納米線集合，以微尺度被多個配置，形成納米線束陣列。

此外，所述支撐部可由流體流動的微細(xì)流路被形成，當(dāng)光被照射到所述納米線束陣列時，通過所述微細(xì)流路被移送至所述納米線束陣列的流體被加熱。

此外，所述支撐部的至少一面上配置有粘性物質(zhì)，且所述納米線束可經(jīng)所述粘性物質(zhì)被附著在所述支撐部。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的蒸汽產(chǎn)生裝置，可包括：主體部，收容水，一側(cè)為開放式，用來使光從外部照射到水中；和膜，浮在所述主體部所收容的水上，包含納米線集合，所述納米線集合包含至少一部分被涂有金屬薄膜的多個納米線，并具有從一端至另一端所述納米線之間的幅度逐漸減小的形狀，且所述納米線集合以微尺度被多個配置，形成納米線束陣列。

此外，所述主體部的周圍可具有防止熱損失的隔熱部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的膜制備方法，可包括以下步驟：在底板上實施電解研磨；針對所述底板進行陽極氧化，在所述底板上形成至少一個以上的納米線；使所述至少一個以上的納米線的氣孔(pore)擴張；通過所述氣孔擴張的至少一個以上的納米線的自聚合(self-aggregated)控制，形成納米線束陣列，所述納米線束陣列包含具有從一端至另一端所述納米線之間的幅度逐漸減小的形狀的納米線集合；使金屬蒸鍍在所述底板上形成的所述納米線束陣列的金屬蒸鍍；以及利用多孔性的粘合性手段，使所述納米線束陣列從所述底板中分離，來完成膜。

技術(shù)效果

根據(jù)本發(fā)明，可提高太陽熱的轉(zhuǎn)換效率，并可效率地產(chǎn)生蒸汽。

此外，根據(jù)本發(fā)明，可使用可見光區(qū)域至紅外線波長區(qū)域的最大太陽光譜區(qū)域，將光轉(zhuǎn)換成熱，從而可利用更多地太陽能來加熱水。

此外，根據(jù)本發(fā)明，可提高光的吸收率，并可降低反射率來減少太陽光的損失。

此外，根據(jù)本發(fā)明，可使水較快地氣化，并可防止氣化的蒸汽重新被液化。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的立體圖。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的側(cè)視圖。

圖3(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列中納米線經(jīng)毛細(xì)管力被塌陷時，納米線與底板中形成的蜂窩模樣的六角形頂點相結(jié)合的sem照片，且圖3(b)是示出納米線被涂上金屬薄膜的模樣的sem照片，且圖3(c)是示出塌陷的納米線的上端互相結(jié)合，形成類似棱線形狀的模樣的sem照片，且圖3(d)是沿圖3(c)的i-i’切開的橫截面圖。

圖4(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列各自的納米線下端部配置為六角形，上端部互相合攏的模樣，且圖4(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線集合垂直方向或傾斜地被排列并建模的漏斗形狀的納米線束陣列的示圖。

圖5是按順序示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜制備過程的示圖。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜制備過程的流程圖。

圖7(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的俯視的sem照片，且圖7(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的斜視的sem照片，且圖7(c)是示出經(jīng)銀鏡反射的激光束的光學(xué)照片，且且圖7(d)是示出經(jīng)本發(fā)明的一個實施例的膜被反射的激光束的光學(xué)照片。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜的俯視圖。

圖9(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜，在400～2500nm波長范圍內(nèi)的反射率和吸收率的圖表，且圖9(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜，在2.5μm～17μm范圍的紅外線區(qū)域中測定的反射率和吸收率的圖表。

圖10(a)是利用如圖3(a)所示的納米線以六角形配置結(jié)合的單一納米線集合，測定的吸收率、傳達(dá)率、反射率的圖表，且圖10(b)是利用如圖3(b)所示的納米線集合以垂直方向或傾斜地被排列并建模的漏斗形狀的納米線束陣列，測定的吸收率、傳達(dá)率、反射率的圖表。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的蒸汽產(chǎn)生裝置和膜結(jié)構(gòu)的概略圖。

圖12(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜浮在蒸汽產(chǎn)生裝置所收容的水面，且光照射狀態(tài)下的紅外線圖像的示圖，且圖12(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜在蒸汽產(chǎn)生裝置所收容的水底，且光照射狀態(tài)下的紅外線圖像的示圖。

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜的設(shè)置深度，水的溫度變化的圖表。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多個膜被疊層的模樣的示圖。

符號說明

10:納米線束

11:納米線

12:間距，間隙

20:底板

30:膜

31:支撐部

311:微細(xì)流路

40:蒸汽產(chǎn)生裝置

41:主體部

42:隔熱部件

具體實施方式

以下，參照附圖對實施例進行詳細(xì)地說明。但是，本發(fā)明的權(quán)利范圍并不局限于這些實施例，各附圖中相同的參照符號表示相同的部件。

本說明書中使用的術(shù)語是為了說明實施例，并不用來限制本發(fā)明。在本說明書中，單數(shù)型的文句在沒有特別指明的前提下也包括復(fù)數(shù)。說明書中使用的包含(comprises)和/或包含有(comprising)并不排斥所提到的結(jié)構(gòu)要素、步驟、運作、和/或元件以外，一個以上的其他結(jié)構(gòu)要素、步驟、運作、和元件的存在或添加。

本說明書中使用的“實施例”、“例子”、“側(cè)面”、“示例”等并不表示所述的任意方面或設(shè)計比其他方面或設(shè)計更優(yōu)秀或更具優(yōu)勢。

此外，用語“或是”相比排他性邏輯(exclusiveor異或)表示包括性邏輯(兼或)的意思。即，在沒有另外說明或是句子中沒有明確的前提下，x利用a或b的表現(xiàn)，其表示包含性的自然排列(naturalinclusivepermutations)中的任何一個。

此外，本說明書和權(quán)利要求中使用的多個表現(xiàn)("a"或"an")，在沒有另外說明或是涉及單數(shù)形態(tài)的句子中沒有明確的前提下，一般應(yīng)理解為表示“一個以上”。

以下說明中使用的用語，是相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中通常普遍使用的，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展和/或變化、慣例、以及技術(shù)人員的喜好等也可以是其他的用語。因此，以下說明中使用的用語并不應(yīng)理解為用來限制技術(shù)性思想，應(yīng)理解為是用來說明實施例的列舉用語。

此外，在特定的情況下，申請人可任何選定，在這種情況下，相關(guān)的說明書中將記載詳細(xì)的解釋。因此，以下說明中使用的用語并不是單純的用語名稱，該用語所表示的意思應(yīng)根據(jù)說明書中的整個內(nèi)容來進行理解。

此外，第1、第2等用語在說明多種構(gòu)成要素時可被使用，但該用語并不用來限制構(gòu)成要素。用語可僅用來作為將一個構(gòu)成要素與其他構(gòu)成要素相區(qū)別的目的。

此外，薄膜、層、區(qū)域、構(gòu)成要素等部分位于其他部分“之上”或“上”時，不僅可以是直接位于其他部分之上，其中間還可包含薄膜、層、區(qū)域、結(jié)構(gòu)要素等。

在沒有其他定義的情況下，本說明書中使用的所有用語(包括技術(shù)及科學(xué)性用語)以本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可共同理解的意思被使用。在沒有被特別定義的情況下，一般使用的字典里所定義的用語不應(yīng)被想象或夸大地解釋。，

此外，本發(fā)明的說明中，相關(guān)的已知技術(shù)或結(jié)構(gòu)的具體說明在被判斷為使本發(fā)明的要點模糊不清時，將省略該詳細(xì)說明。此外，本說明書中所使用的用語(terminology)作為適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)本發(fā)明的實施例被使用的用語，其可根據(jù)用戶、經(jīng)營者的意圖或本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的領(lǐng)域的慣例等會所有不同。因此，有關(guān)本用語的定義應(yīng)根據(jù)本說明書的整個內(nèi)容。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的立體圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的側(cè)視圖。

參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列1可包括底板20，以及在所述底板20上以一定的間距被隔離地配置的納米線集合10。

底板20可以是通過正方形的平面形狀被形成，且底板20可用來支撐多個納米線集合10。

底板20可以是通過金屬材料被形成，例如，底板20可以是通過鋁材被形成。

納米線集合10可包括多個納米線11，且納米線集合10的高度可為100nm-30μm，且納米線集合10的棱線之間的間距可為1μm-70μm。且納米線集合10以一定間距被隔離是指互相相鄰的納米線集合10的棱線之間互相被隔離。

納米線11克包括納米線主體111和金屬涂層部112(參照圖3)。

納米線主體111非常薄，因此具有經(jīng)外力容易彎曲的特征。例如，納米線主體111可由礬土材質(zhì)形成。納米線主體111可由約10～30nm的直徑形成。

可在納米線主體111涂抹的金屬涂層部112為例如金(au)、銀(ag)、鈦(ti)、鎳(ni)、鋁(al)、鈀、白金(pt)、氧化鈦、和氮化鈦等。金屬涂層部112的厚度約為20～100nm。

納米線11各自的長度可為100nm-50μm，且納米線11各自的粗細(xì)可為10nm-70nm，且至少一個以上的納米線11各自端之間的間距可為500nm以下。

納米線集合10中包含的各自的納米線11可與納米線集合10中包含的其他納米線11至少一部分相結(jié)合。例如，納米線集合10的上端可與多個納米線11的上端部互相聚集結(jié)合，且納米線集合10的下端可與多個納米線11的下端部互相隔離地配置。納米線集合10的下端可固定在底板20上，且納米線集合10形成在底板20的過程將在以下進行說明。

納米線集合10中互相結(jié)合的納米線11，可通過任意的納米線11以及與其結(jié)合的其他納米線11之間存在的液體的毛細(xì)管力被互相結(jié)合。

納米線集合10中包含的納米線11可通過柔性材料被形成，且與其他納米線11在互相結(jié)合的過程中至少一部分以彎曲狀態(tài)被結(jié)合。

納米線集合10可具有從下端至上端幅度逐漸減小的形狀。也就是說，納米線集合10整個上端為較尖的形狀，且下端為較寬展開的形狀。納米線集合10的側(cè)面可傾斜地(錐形)被形成，且納米線集合10側(cè)面的傾斜角度可為1°以下。也就是說，納米線集合10可以是濾斗形狀的漏斗結(jié)構(gòu)(funnelstructure)。

納米線集合10的上端可形成矗立的尖頂，且與納米線集合10中任何一個相鄰的其他納米線集合10之間形成凹陷形狀的溝。

此外，納米線集合10中包含的各納米線11在制備過程中其厚度逐漸變薄以任意的方向倒塌，并可經(jīng)周邊的其他納米線11支撐。

納米線集合10中包含的各納米線11之間可形成有數(shù)十納米單位的小尺寸間距12。

納米線集合10中包含的納米線11之間的間距可以是納米尺度(nanoscale)。也就是說，納米線11之間的間距12可稱為納米間隙(nanogap)，且由于該納米間隙，可產(chǎn)生表面等離子體的納米對焦(nanofocusing)現(xiàn)象，由此，經(jīng)400nm-2.5μm的波長可實現(xiàn)平均91％的寬頻帶吸收。

此外，納米線集合10可整體以微尺度(microscale)的高度被形成，且納米線集合10以微尺度(microscale)的寬度被配置多個。納米線集合10聚集，顯示出3μm-10μm間距的棱線-溝結(jié)構(gòu)(參照圖3(d)、圖4(b))，由于該結(jié)構(gòu)，紅外線區(qū)域中也可吸收光，17μm波長的可測定范圍內(nèi)實現(xiàn)93％的吸收性能。

如上所述，相比單一的納米線集合10，如圖3(d)或圖4(b)所示，隨著多個納米線集合10形成微尺寸的納米線束陣列1，可見光至紅外線波長區(qū)域?qū)挷ㄩL的光被吸收，且上述吸收的光被轉(zhuǎn)換成熱。

此外，納米線束陣列1的兩側(cè)端的納米線集合10往內(nèi)側(cè)塌陷時，相比單一的納米線集合10，可吸收更寬波長的光(紅外線區(qū)域)，這是由于雖然單一的納米線集合10存在細(xì)小的納米間隙，即納米線11之間的間距12，但如圖3(d)或圖4(b)所示，納米線集合10聚集形成納米線束陣列1，且兩側(cè)端的納米線集合10往內(nèi)側(cè)塌陷時可存在納米尺度至微尺度的更多樣化范圍的間隙。

圖3(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列中納米線經(jīng)毛細(xì)管力被塌陷時，納米線與底板中形成的蜂窩模樣的六角形頂點相結(jié)合的sem照片，且圖3(b)是示出納米線被涂上金屬薄膜的模樣的sem照片，且圖3(c)是示出塌陷的納米線的上端互相結(jié)合，形成類似棱線形狀的模樣的sem照片，且圖3(d)是沿圖3(c)的i-i’切開的橫截面圖。

參照圖3(a)和圖3(b)，納米線11經(jīng)毛細(xì)管力倒下時，在底板20處與蝕刻過程中底板20所形成的蜂窩形狀的六角形頂點相結(jié)合。測定的六角形側(cè)面長度約為58nm。

此外，可確認(rèn)礬土材質(zhì)的納米線主體111的橫截面是側(cè)面長度為26nm的三角形。

此外，納米線主體111涂有的金屬涂層部112的厚度可為40nm，且由此，涂有金屬的納米線11的側(cè)面長度可為40nm。

參照圖3(c)，涂有金屬的納米線集合10被互相結(jié)合，具有類似棱線和溝的圖案。

參照圖3(d)，不僅是納米線集合10，納米線集合10聚集的納米線束陣列1的橫截面可以是漏斗結(jié)構(gòu)，即，凹陷的濾斗結(jié)構(gòu)，并具有高度為2.4μm，寬度為2.9μm的微尺寸，且側(cè)面的角度為33°。

更具體地，內(nèi)側(cè)配置的納米線集合10可大概以垂直方向被延伸，且納米線束陣列1的左側(cè)端和右側(cè)端的納米線集合10往內(nèi)側(cè)塌陷，整體上可形成為漏斗結(jié)構(gòu)，即濾斗形狀。也就是說，納米線束陣列1的左側(cè)端和右側(cè)端的納米線集合10可往內(nèi)側(cè)被傾斜地配置。

如上所述，當(dāng)納米線集合10被結(jié)合形成多尺度(multi-scale)結(jié)構(gòu)時，存在多種納米尺度的納米間隙(0～200nm)，因此，相比單一的納米線集合10，可針對廣范圍的波長范圍進行吸收。

也就是說，當(dāng)納米線集合10被結(jié)合形成多尺度(multi-scale)結(jié)構(gòu)時，不僅是幾微米的深度，還可經(jīng)3μm大小的漏斗結(jié)構(gòu)，即，濾斗模樣的結(jié)構(gòu)物(參照圖4(b))形成0至數(shù)百納米的廣范圍的金屬的納米尺度的納米間隙，因此，相比單一的納米線集合10，可針對廣范圍的波長范圍進行吸收。

圖4(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列各自的納米線下端部配置為六角形，上端部互相合攏的模樣，且圖4(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線集合垂直方向或傾斜地被排列并建模的漏斗形狀的納米線束陣列的示圖。

圖4(a)概略性地示出本發(fā)明的納米線集合10被整齊排列的示圖，且圖4(b)則概略性地示出互相結(jié)合的納米線集合10以漏斗結(jié)構(gòu)，即凹陷的濾斗結(jié)構(gòu)被形成。

圖5是按順序示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜制備過程的示圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜制備過程的流程圖。

根據(jù)本發(fā)明的膜制備方法s100可包括電解研磨步驟s110，第一陽極氧化步驟s120、蝕刻步驟s130、第二陽極氧化步驟s140、以及氣孔擴張步驟s150、清潔和干燥步驟s160、金屬蒸鍍步驟s170、膜完成步驟s180。

具體地，電解研磨步驟s110是在以鋁材構(gòu)成的底板20上實施電解研磨的步驟。電解研磨步驟s110可進一步包括；利用過氯酸和乙醇混合的溶液對底板進行表面處理的表面處理步驟s115。

電解研磨步驟s110可在將底板20浸泡在過氯酸和乙醇混合的溶液中的狀態(tài)下，施加15v-25v的電壓。

第一陽極氧化步驟s120是，以底板20與陽電極連接，且白金材料構(gòu)成的電極板與陰電極連接的狀態(tài)浸泡在乙二酸溶液后，施加一定大小的電壓使底板20陽極氧化的步驟。

第一陽極氧化步驟s120后，底板20的表面形成有類似蜂窩模樣(hexagonalarray)的具有間距為90nm-110nm納米槽的陽極氧化鋁(anodicaluminumoxide；aao)。

蝕刻步驟s130是，第一陽極氧化步驟s120后將底板20浸泡在蝕刻溶液中的進行蝕刻的步驟。

具體地，蝕刻步驟s130可包括：準(zhǔn)備鉻酸和磷酸的混合溶液的蝕刻溶液30準(zhǔn)備步驟s131；以及一定時間期間將底板20浸泡在蝕刻溶液中的底板蝕刻步驟s132。

蝕刻步驟s130后，底板20表面陽極氧化鋁(anodicaluminumoxide；aao)被去除，且蜂窩模樣的均等間距的凹陷槽被留下。

第二陽極氧化步驟s140是蝕刻步驟后，以底板20與陽電極連接，且白金材料構(gòu)成的電極板與陰電極連接的狀態(tài)浸泡在乙二酸溶液后，施加一定大小的電壓使底板20陽極氧化的步驟。

氣孔擴張步驟s150，其作為將氣孔的大小均等地擴張的過程，是在第二陽極氧化步驟s140后，將底板20浸泡在磷酸溶液50中形成礬土納米線11陣列(array)的步驟。具體地，上述的磷酸溶液優(yōu)選是為5wt％濃度的磷酸溶液。

清潔和干燥步驟s160，是氣孔擴張步驟s150后，清潔及干燥底板20的步驟。在這種情況下，清潔過程中使用的清潔劑可以是從由水、乙醇、甲醇、異丙醇、及超臨界流體所構(gòu)成的群中選出的一個。

具體地，氣孔擴張步驟s150后的底板20的礬土納米線11，在清潔和干燥過程中可能會由于礬土納米線11之間的液體的毛細(xì)管力而產(chǎn)生自動凝聚的現(xiàn)象。清洗過程中使用的清潔液在水中被轉(zhuǎn)換成乙醇、甲醇、異丙醇，由于各自的毛細(xì)管力不同凝聚力也不同，結(jié)果，使礬土納米線11陣列的結(jié)構(gòu)改變，從而形成礬土納米線11互相結(jié)合的多個納米線集合10，也就是說，可形成納米線束陣列1。

清潔和干燥步驟s160后，在形成的礬土納米線集合10以濺射(sputtering)的方式涂抹金(au)等的金屬薄膜。

由此形成的多個礬土納米線集合10的上部附加多孔性的粘合板31，制備礬土納米線集合10陣列被附著的膜30。多孔性的粘合板31中可形成有流體流動的微細(xì)流路311。

具體地，多孔性的粘合板31可以是多孔性的粘合膠帶，被附著在礬土納米線集合10陣列的上部后，可拉住其使礬土納米線集合10從底板20中分離。

圖7(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的俯視的sem照片，且圖7(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米線束陣列的斜視的sem照片，且圖7(c)是示出經(jīng)銀鏡反射的激光束的光學(xué)照片，且且圖7(d)是示出經(jīng)本發(fā)明的一個實施例的膜被反射的激光束的光學(xué)照片。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜的俯視圖。

參照圖7(a)和圖7(b)，由于納米線11之間的表面張力為任意的方向，自動結(jié)合的納米線束陣列1的3d圖案可類似棱線和溝被形成。

參照圖7(c)、圖7(d)、圖8，當(dāng)使類似金的金屬蒸鍍在納米線束陣列1時，納米線束陣列1被顯示出為黑色。這是由于當(dāng)光照射至納米線集合10時，可見光區(qū)域的光大部分被吸收。也就是說，由于納米線11聚集形成的納米線集合10的傾斜結(jié)構(gòu)和納米線集合10中形成的細(xì)小間距12，即納米間隙，可見光區(qū)域的光大部分被吸收。

圖7(d)示出根據(jù)本發(fā)明的納米線束陣列1被附著的粘合板，即633nm波長的激光照射到膜的示圖，且根據(jù)本發(fā)明的膜中，激光全部被吸收，光幾乎沒有反射，屏中沒有分歧。對此，圖7(c)則示出照射在一般銀鏡上的相同633nm波長的激光的示圖，且光幾乎被反射，屏中具有分歧。

因此，可確認(rèn)本發(fā)明的納米線束陣列1被配置的膜30具有優(yōu)秀的吸收光的性質(zhì)。

圖9(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜，在400～2500nm波長范圍內(nèi)的反射率和吸收率的圖表，且圖9(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜，在2.5μm～17μm范圍的紅外線區(qū)域中測定的反射率和吸收率的圖表。

參照圖9，根據(jù)本發(fā)明的納米線束陣列1被確認(rèn)，當(dāng)光照射在鋁膠帶上所配置的膜時，400nm-2500nm的波長范圍內(nèi)，總反射率為10％以下。

此外，在相同的條件下，被觀察到在400nm-2500nm的較寬范圍內(nèi)，總平均吸收率高達(dá)91％。

此外，相同的條件下，被觀察到在小于17μm的波長范圍內(nèi)，平均反射率為7％以下。

通過該結(jié)果，可試驗性地確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明的納米線束陣列1具有超寬頻帶的高吸收性。

圖10(a)是利用如圖3(a)所示的納米線以六角形配置結(jié)合的單一納米線集合，測定的吸收率、傳達(dá)率、反射率的圖表，且圖10(b)是利用如圖3(b)所示的納米線集合以垂直方向或傾斜地被排列并建模的漏斗形狀的納米線束陣列，測定的吸收率、傳達(dá)率、反射率的圖表。

參照圖10(a)，當(dāng)為單一的納米線集合10時，在400nm至1000nm的范圍內(nèi)雖然吸收率較高，但波長大于1000nm時，吸收率將會較大地下降。

這是因為，在為單一的納米線集合10時，納米線11之間的間距雖然沿納米線的長度方向以0nm-11nm的范圍被形成，但是納米線束陣列1中，納米線集合10為塌陷(倒下)形成的結(jié)構(gòu)體(例如，參照圖3(d)，圖4(b)的濾斗形狀)時，由于納米線集合10的底面六角形為152nm，納米線集合10之間多種傾斜角度中存在多種范圍的納米間隙的距離。

等離子體共鳴納米聚焦，在較寬的納米間隙中發(fā)生在寬波長中，且在較窄的納米間隙中發(fā)生在較窄的波長中。因此，單一的納米線集合10的直徑最大為150nm，納米聚焦共鳴在小于1μm的范圍內(nèi)發(fā)生，在更寬波長范圍內(nèi)不具有效果。

與此相反，參照圖10(b)，自我結(jié)合的濾斗形狀的納米線集合10被多個排列及結(jié)合的納米線束陣列1(參照圖4(b))可有效地進行吸收至2500nm，在類似圖4(b)的結(jié)構(gòu)中以垂直方向排列的納米線集合10之間的間距約為173nm，該納米線集合10之間的間距可形成廣范圍的納米間隙，從而可吸收近紅外線的光。

此外，在類似圖4(b)整體為濾斗結(jié)構(gòu)時，具有的2.9μm的幅度，且適用于金屬的微錐的結(jié)構(gòu)，因此，可進行17μm寬頻帶范圍的吸收。

此外，圖10(b)的圖表中間插入的照片示出600nm和1000nm中的電場分布，且短波長時，在納米線集合10中吸收，且寬波長時，可進行漏斗形狀，即濾斗形狀的整體吸收。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的蒸汽產(chǎn)生裝置和膜結(jié)構(gòu)的概略圖，且圖12(a)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜浮在蒸汽產(chǎn)生裝置所收容的水面，且光照射狀態(tài)下的紅外線圖像的示圖，且圖12(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜在蒸汽產(chǎn)生裝置所收容的水底，且光照射狀態(tài)下的紅外線圖像的示圖，圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的膜的設(shè)置深度，水的溫度變化的圖表，且圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多個膜被疊層的模樣的示圖。

參照圖11-14，根據(jù)本發(fā)明的膜30可包括納米線束陣列1和支撐該納米線束陣列1的多孔性支撐部31，其中納米線束陣列1包括如圖3(d)或圖4(b)所示的互相結(jié)合的納米線集合10。

支撐部31可通過較好吸收水的親水性材質(zhì)被形成。支撐部31的內(nèi)部具備有水可流動的微細(xì)流路311。微細(xì)流路311的一端可與支撐部31的下端連接，且另一端可與支撐部31的上端連接。通過微細(xì)流路311，支撐部31的下部的水可移動至支撐部31的上部。

支撐部31的一面可具備粘合性物質(zhì)，通過該粘合性物質(zhì)可附著納米線束陣列1。作為示例，支撐部31可以是多孔性的粘合性膠帶，且更優(yōu)選是3m細(xì)微孔隙醫(yī)用膠帶(3mmicroporesurgicaltape1530s-1)。

支撐部31優(yōu)選是可浮在水的上部水面，且支撐部31充分地吸收水時，支撐部31內(nèi)部的微細(xì)流路311的空氣排至外部，水充滿在微細(xì)流路311中，由于毛細(xì)管力，可將下部的水繼續(xù)推至支撐部31的上部表面。經(jīng)該微細(xì)流路311的水的流動可持續(xù)提供水，從而可持續(xù)產(chǎn)生太陽蒸汽。

此外，支撐部31優(yōu)選是具有可浮于水面的較小密度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的蒸汽產(chǎn)生裝置40可包括主體部41和可浮在主體部41所收容的水上的膜30。

優(yōu)選是，主體部內(nèi)部具有圓筒形狀來收容水。優(yōu)選是，主體部41的上部為開放型，從而可將太陽光接收到內(nèi)部。

此外，主體部41的周圍可具備隔熱部件42，來防止熱損失。作為示例，隔熱部件42可由泡沫塑料材質(zhì)制成。

通過本發(fā)明的蒸汽產(chǎn)生裝置40，在向浮在水上的膜30，即浮在水上的支撐部31上的納米線束陣列1施加光的同時，局部加熱，經(jīng)支撐部30的微細(xì)流路311提供的水可被繼續(xù)蒸發(fā)。

參照圖12和圖13，當(dāng)膜30浮在水的上端，即水面時，該局部加熱的效果可比在水的底部或水中更大。

此外，參照圖14，膜30不是一個層，膜30可以是以垂直方向疊層地被結(jié)合，且垂直方向被結(jié)合的膜30的層越多，局部加熱的部分的溫度也可能越高。

如上所述，將具備納米線束陣列1的膜30以浮在水面上的狀態(tài)下照射光時，其中納米線束陣列1中的納米線集合10以多尺度被排列或是納米線集合10被互相結(jié)合形成有多種尺寸的納米間隙，就算光的強度較弱，也可在寬頻帶中吸收光，通過多孔性支撐部31繼續(xù)提供水，以及利用膜30部分的局部加熱來使蒸汽持續(xù)地發(fā)生。

也就是說，在寬頻帶中具有高吸熱的性質(zhì)，以及在納米單位的小領(lǐng)域中通過增加電磁場將熱集中在表面，并浮于水面持續(xù)提供水的多孔性支撐部(膠帶)可防止整體經(jīng)水的熱損失。

由此產(chǎn)生的蒸汽，可在水凈化，淡水化，以及發(fā)電站中被使用。