近日，一项发表于《自然·通讯》的研究展示了纳米多孔金材料在光电子响应方面的可调谐特性。这种实验室制备的金属形态具有海绵状内部结构，与传统固体金膜不同，其微小的空隙网络改变了能量在材料中的传递方式。

研究人员将纳米多孔金薄膜暴露于超短激光脉冲下，并与非多孔金薄膜在相同条件下进行对比。实验发现，多孔材料能在更宽的波长范围内吸收光线，导致电子能量显著提升。据测量，纳米多孔金薄膜中的电子温度可达约3200K，而固体薄膜约为800K，且激发电子在高能态维持时间更长。

物理学系超快纳米科学单元负责人尼科洛·马卡费里表示：“这种升高的电子温度使得光诱导的跃迁成为可能，否则这些跃迁几乎不会发生。通过在于默奥大学进行的电子显微镜和X射线光电子能谱实验，我们确认这些独特行为完全由材料的物理形状驱动，而非金本身的电子结构变化。”

研究表明，仅通过形态学调整即可调节材料对光的响应。团队通过改变多孔结构中金与空隙的比例，系统性地影响了电子行为。于默奥大学物理学系博士生特莱克·塔帕尼指出：“这可能有助于提高化学反应的效率，例如用于制氢或碳捕获的反应。”

该研究提出，纳米尺度结构设计可作为工程金属及其他材料在催化和能源技术领域的新参数。马卡费里补充道：“通过操控材料在纳米尺度的结构，我们可以将结构本身用作设计参数。这些结果原则上适用于所有材料，对设计可持续智能材料具有启示意义，潜在应用包括催化、能量收集、医学和量子电池等领域。”