气凝胶是一种由纳米级结构单元以及这些结构单元之间的大量空气组成的迷人的三维(3D)网络结构，已被应用于许多新兴领域，如光学、能源、环境、航空航天等。然而，针对特定光学应用(如照明)的气凝胶构建单元的尺寸调整仍然是一个严峻的挑战。

有鉴于此，中科院苏州纳米所张学同研究员等人，通过在合成过程中调整表面活性剂浓度，实现了具有精确构建单元控制的二氧化硅气凝胶。

本文要点

1）所得的二氧化硅气凝胶块体由约24 – 40 nm的球形结构单元组成，连同沿入射光方向故意制造的孔，显示出在单色激光驱动照明中的令人难以置信的应用前景。

2）由此产生的照度变化系数 (CIV) 低至 8.1%，明显优于市售毛玻璃漫射器 (139.0%) 和聚合物漫射器 (249.1%)，散斑对比度较人眼可识别的(4%)更低，也更好。照度均匀度在0.770-0.862范围内远优于(高于)国际标准化组织(ISO)要求的室内工作场所照明。

3）采用三种不同功率的原色激光器(450、532和638 nm)同时作为光源，可以获得包括白色在内的可见光谱中任意颜色的光。所制备的二氧化硅气凝胶具有优异的热稳定性、高的激光损伤阈值、优异的机械性能和超疏水性，可进一步应用于雨中或水下的长距离和非接触式激光驱动照明，无需任何额外的封装组件。

总之，利用二氧化硅气凝胶作为扩散器，首次实现了这种激光驱动照明，不仅拓宽了各种气凝胶的应用，也促进了激光作为新一代光源的发展。

参考文献：

Xiaofei Ji et al. Elaborate Size-tuning of Silica Aerogel Building Blocks Enables Laser-driven Lighting. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202107168

https://doi.org/10.1002/adma.202107168