近乎完美的光捕获材料，具有极高的环境稳定性

《Science China-Materials》：Near-perfect light-capture materials with high environmental stability

宽频段近完美光捕获材料通过碳锆异质界面与宏观周期单元结构的多尺度设计实现，在紫外-可见-红外波段（190-2500 nm）吸收率达95.7%，微波及太赫兹波段吸收覆盖99.99%，同时具备365天酸碱稳定性。

　　

摘要

跨波长的近乎完美的光捕获技术在多个领域都至关重要，包括光谱学、能量转换和电磁控制。然而，在宽带吸收方面，主要挑战在于有效协调各种电磁波在纳米到厘米尺度上与物质相互作用时的内在响应行为。通过采用多尺度结构设计策略，将碳-锆异质界面集成到宏观周期性单元格（PUC）中，开发出了一种超宽带光捕获材料。这种材料的光学耦合效应通过电子跃迁、分子运动和空间散射效应得到增强，使其在从紫外线到微波频率的范围内具有出色的光捕获性能。具体来说，该ZC-PUC吸收体在紫外-可见-红外光谱（190–2500 nm）中的吸收率接近完美，达到95.7%；在微波和太赫兹频段（1997.9 GHz）的有效吸收覆盖率为99.99%。更重要的是，即使暴露在碱性或酸性环境中365天，制备出的材料仍能保持其形态结构和物理相态，并且光捕获性能稳定。这种易于扩展的方法在极端条件下仍能保持优异的结构稳定性和超宽带光捕获能力，为下一代设备的发展提供了一个多功能平台。