将光转化为热对于太阳能热加热、催化和海水淡化等广泛技术至关重要。基于三维（3D）碳纳米材料的气凝胶已被证明作为光热换能器材料具有巨大的前景。然而，迄今为止，它们的光热转换受到近表面吸收的限制，导致仅在照明表面区域产生强烈的热局部化，而大部分气凝胶体积仍然未使用。

近日，基尔大学Fabian Schütt提出了一种高孔隙率 (>99.9%) 光热混合航空材料的制造概念，与原始变体相比，它能够实现超快速和体积光热响应，增强约 2.5 倍。

文章要点

1）这种混合航空材料基于由互连的中空二氧化硅（SiO₂）微管组成的强光散射框架结构，这些微管用极少量（几μg·cm⁻³）的还原氧化石墨烯（rGO）纳米片进行功能化，作为光热剂。

2）在框架结构内调整 rGO 的密度使我们能够控制光散射和光吸收，从而控制体积光热响应。进一步表明，通过快速且可重复的气体激活，这些换能器材料扩展了光热应用领域，例如不受束缚的光动力和光控微流体泵和软气动执行器。

参考文献

Lena M. Saure, et al, Hybrid Aeromaterials for Enhanced and Rapid Volumetric Photothermal Response, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c05329

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c05329