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美開發(fā)出自潔不反光納(nà)米結構玻璃

發布時間:2012-05-03 作者: 來源: 瀏覽:329512

????? 據物理學家組織網4月27日(北京(jīng)時間)報(bào)道,玻璃(lí)最能(néng)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(jiū)人員在玻璃表麵創建出一種納米結構,使其幾乎消除了反射。由於它沒有眩光,而且表(biǎo)麵的水滴能如(rú)小橡膠球一樣反彈,令人幾乎(hū)無(wú)法辨認出這是玻璃。該研究結果刊登於美國化學會的《ACS納米》雜誌上。


????? 該玻璃(lí)的表麵結構為高1000納米、基底寬200納米的納米錐陣列。研究人(rén)員采用了(le)適於(yú)半導體的塗(tú)料和蝕刻技術的(de)新式(shì)製造方法,先在玻璃表麵塗上幾(jǐ)個薄膜層,其中包括光阻層(céng),然後(hòu)連續(xù)蝕(shí)刻產生圓錐形(xíng)狀。由於生產過程簡(jiǎn)單,無需特定方法便可在玻璃或透明聚合物薄膜(mó)表麵形成這種結構,隻(zhī)增(zēng)加了極小的(de)製(zhì)造成本,該團隊已經對(duì)這一生產過程申請了專利。


??? ? 研(yán)究人(rén)員說,研發的靈感來自於大自然(rán)中荷(hé)葉表麵構造、沙漠甲蟲(chóng)甲殼以及蛾(é)的眼睛,這(zhè)種新(xīn)型玻璃集多種功能於一(yī)身(shēn),可自潔、防霧(wù)和防反光。雖然通(tōng)過顯微(wēi)鏡觀察,玻璃表麵的納米尖錐陣(zhèn)列顯得很脆弱,但計算(suàn)表明,它們應該可以(yǐ)抵抗大範(fàn)圍的力量,包括強暴雨雨滴的敲打和直接(jiē)用手指戳。研究人員希望通過廉價的製造工藝,將其應用於光學器件(jiàn)、智能手(shǒu)機和電視屏(píng)、太陽能電池板、汽車擋風玻璃,甚至建築物的窗戶屏幕。


? ??? 研究人員解釋(shì)說,雖然經過疏水(shuǐ)性塗層處理,但太陽能光伏板表麵仍容易積聚(jù)灰塵和汙垢,6個月後效(xiào)率損失可達40%,如果采用這種(zhǒng)玻璃製造(zào)電(diàn)池板,可更有(yǒu)效地防水,並更長久地(dì)保持麵板的清潔。此外,疏水塗層不能防止反射(shè)損失,而新材料卻有這個(gè)優(yōu)勢(shì),由於更多的光線能透射過(guò)其表(biǎo)麵而不被反射掉,電池(chí)板的效率將會更高。


???? ?這種新型玻(bō)璃還可應用於光學器件,比如顯微鏡和照相機,在潮濕的環境中工(gōng)作時可(kě)具有抗反射和抗(kàng)霧(wù)能力。在觸摸(mō)屏設備方麵,這種玻璃不僅可(kě)消除反射,還可抵(dǐ)擋汗漬沾汙。研究人員說,如果以後其成(chéng)本降到足夠低,便可大規模用(yòng)作車的(de)擋風(fēng)玻璃,可自(zì)清潔窗戶的外表麵汙垢和砂(shā)礫、消除眩光、增強能見(jiàn)度,並防止內表麵霧化。


???? ?英(yīng)國牛津大學(xué)格林坦普爾頓學院高級訪問(wèn)研究員安德魯(lǔ)?帕克評價說:“據我所知(zhī),這是第一次(cì)從自然界中常見動物和植物的多功能表麵學習高效製(zhì)造來優化抗反射和抗(kàng)霧設備。未來這種‘師法自(zì)然’的方式很可能會構(gòu)造一個更加(jiā)綠色的工程學。”


??? 總編輯圈點:


??? ? 師法自然、向生(shēng)物界索取藍圖,即仿生(shēng)學(xué),已(yǐ)成(chéng)為當今重要的技術發展道路。生物(wù)體經過(guò)千百萬年優勝劣汰、物競(jìng)天擇的(de)進化,具有的功能比任何人工機械都優越得多。很多科技難(nán)題,在生物界早就出現過,並在進化過程中(zhōng)得到了(le)完美解決。這項成果隻是仿生學在工程學和材料學層麵應用的案例,如果將基因科學與仿生學結合起來,把生物體看作具有(yǒu)特殊能力的機器,讓機器成為(wéi)不能繁衍的生物體,世界會(huì)是什麽樣呢?這樣(yàng)的時代正在來臨(lín)。


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