玻璃zui能被辨認的特點之一是能夠反射光線,,而美國麻省理工學院研究人員在玻璃表面創(chuàng)建出一種納米結(jié)構(gòu),,使其幾乎消除了反射。由于它沒有眩光,,而且表面的水滴能如小橡膠球一樣反彈,,令人幾乎無法辨認出這是玻璃。該研究結(jié)果刊登于美國化學會的《ACS納米》期刊上,。
該玻璃的表面結(jié)構(gòu)為高1000納米,、基底寬200納米的納米錐陣列。研究人員采用了適于半導體的涂料和蝕刻技術(shù)的新式制造方法,,先在玻璃表面涂上幾個薄膜層,,其中包括光阻層,然后連續(xù)蝕刻產(chǎn)生圓錐形狀,。由于生產(chǎn)過程簡單,,無需特定方法便可在玻璃或透明聚合物薄膜表面形成這種結(jié)構(gòu),,只增加了極小的制造成本,該團隊已經(jīng)對這一生產(chǎn)過程申請了,。
研究人員說,,研發(fā)的靈感來自于大自然中荷葉表面構(gòu)造、沙漠甲蟲甲殼以及蛾的眼睛,,這種新型玻璃集多種功能于一身,,可自潔、防霧和防反光,。雖然通過顯微鏡觀察,,玻璃表面的納米尖錐陣列顯得很脆弱,但計算表明,,它們應(yīng)該可以抵抗大范圍的力量,,包括強暴雨雨滴的敲打和直接用手指戳。研究人員希望通過廉價的制造工藝,,將其應(yīng)用于光學器件,、智能手機和電視屏、太陽能電池板,、汽車擋風玻璃,,甚至建筑物的窗戶屏幕。
研究人員解釋說,,雖然經(jīng)過疏水性涂層處理,,但太陽能光伏板表面仍容易積聚灰塵和污垢,6個月后效率損失可達40%,,如果采用這種玻璃制造電池板,,可更有效地防水,并更長久地保持面板的清潔,。此外,,疏水涂層不能防止反射損失,而新材料卻有這個優(yōu)勢,,由于更多的光線能透射過其表面而不被反射掉,,電池板的效率將會更高。
這種新型玻璃還可應(yīng)用于光學器件,,比如顯微鏡和照相機,,在潮濕的環(huán)境中工作時可具有抗反射和抗霧能力。在觸摸屏設(shè)備方面,,這種玻璃不僅可消除反射,,還可抵擋汗?jié)n沾污。研究人員說,,如果以后其成本降到足夠低,,便可大規(guī)模用作車的擋風玻璃,,可自清潔窗戶的外表面污垢和砂礫、消除眩光,、增強能見度,,并防止內(nèi)表面霧化。
英國牛津大學格林坦普爾頓學院訪問研究員安德魯·帕克評價說:“據(jù)我所知,,這是*次從自然界中常見動物和植物的多功能表面學習制造來優(yōu)化抗反射和抗霧設(shè)備,。未來這種‘師法自然’的方式很可能會構(gòu)造一個更加綠色的工程學。”
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