211service.com
Szkło bez odblasków
Masz dość zaparowania okularów, gdy wychodzisz z klimatyzowanego budynku w upalny dzień? Naukowcy z MIT uważają, że znaleźli rozwiązanie — sposób na wyeliminowanie większości zaparowania, odblasków, a nawet brudu ze szklistych powierzchni.
Naukowcy twierdzą, że nowe wielofunkcyjne szkło ma nanoteksturową powierzchnię z szeregiem maleńkich stożkowych wybrzuszeń, które pomagają mu chronić przed brudem, zaparowaniem, odblaskami i kroplami wody.
Docelowo mają nadzieję, że uda się go wytworzyć w niedrogim procesie produkcyjnym, który będzie można zastosować nie tylko do okularów i innych urządzeń optycznych, takich jak mikroskopy i aparaty fotograficzne, ale także do paneli słonecznych, szyb samochodowych, ekranów smartfonów i telewizorów, a nawet okna w budynkach.
Technologia, która pochodzi z badań prowadzonych przez doktorantów Kyoo-Chul Park i Hyungryul Choi pod kierunkiem profesorów inżynierii mechanicznej George'a Barbastathisa i Garetha McKinleya oraz profesora inżynierii chemicznej Roberta Cohena, została opisana na początku tego roku w ACS Nano .
Panele fotowoltaiczne mogą stracić wiele ze swojej wydajności, ponieważ na ich powierzchni gromadzi się kurz i brud. Ale warstwa samoczyszczącego szkła może pomóc zapobiec temu problemowi, mówi Park. Jakość antyrefleksyjna szkła jeszcze bardziej zwiększy wydajność paneli.
Kluczem jest wzór powierzchni, który składa się ze stożków w nanoskali, pięć razy większych niż szerokich, pokrytych substancją hydrofobową. Rozmiar i rozstaw stożków sprawia, że kropelki wody odbijają się od nich, a prawie pionowe powierzchnie przepuszczają światło zamiast je odbijać. Cechy te są tworzone przy użyciu nowej, zgłoszonej do opatentowania metody, przy użyciu technik zaadaptowanych z przemysłu półprzewodników.
Naukowcy zaczynają od powlekania szkła kilkoma cienkimi warstwami, w tym warstwą fotorezystu (materiału, który można wytrawić roztworem chemicznym, ale jest odporny na trawienie wszędzie tam, gdzie nie był wystawiony na działanie światła). Powlekane szkło jest następnie oświetlane we wzór siatki, co pozwala na wytrawienie warstwy fotorezystu, pozostawiając okrągłe słupki w przestrzeniach między liniami siatki. Kolejne akwaforty stopniowo erodują te filary do stożkowych kształtów.
Ostatecznie można wytwarzać szklane lub przezroczyste folie polimerowe z takimi cechami powierzchni, po prostu przepuszczając je przez parę teksturowanych rolek, gdy są jeszcze częściowo stopione; zespół twierdzi, że proces niewiele zwiększyłby koszty produkcji.
Naukowcy czerpali inspirację z natury, gdzie teksturowane powierzchnie, od liści lotosu po pancerze chrząszczy pustynnych, często spełniają wiele celów. Chociaż układy spiczastych stożków wydają się kruche, gdy ogląda się je pod mikroskopem, naukowcy twierdzą, że powinny być odporne na szeroki zakres sił, od uderzenia przez krople deszczu w silnej ulewie po bezpośrednie szturchanie palcem. Potrzebne będą jednak dalsze testy, aby wykazać, jak dobrze powierzchnie z czasem wytrzymują w zastosowaniach praktycznych.