从蛾眼到防反光涂层 蛾子眼部的纳米结构能够减少反光从而避免被捕食者发现。 最近,美国和台湾地区的工程师团队发明了一款新型的增透膜。这款透明薄膜能够有效提高移动设备在烈日下的可读性。然而,这样一项神奇发明的灵感,竟来源于蛾子——其眼部的纳米结构能够减少反光从而避免被捕食者发现。光线穿透蛾眼的曲面上时会发生折射,当它再次从眼部反射的时候会因为散射而减弱 这种单层材料可以通过离心二氧化硅微球溶液获得,方法可以说相当简单。然而,想要让涂层覆盖整个屏幕依旧是一个不小的挑战。研究团队构使用了数学模型调整最佳参数,构建出的材料上有着直径为100纳米的凹痕,彼此相离10纳米。直观来说,相当于1000个这样的凹痕排成一排,才有一根头发丝粗细。 (a)单层二氧化硅(SiO2)纳米颗粒的扫描电镜照片; 一块典型的iPhone屏幕大概会反射4.4%的光线;而有了这层膜,就能够只反射0.23%的光线了。这在实际应用上意义重大,在阳光下它能够令屏幕的对比度提升4倍,而在阴凉处,对比度可提高10倍。 不仅如此,蛾眼增透膜的抗污性能也非常优越。一般的触摸屏都非常容易粘上指纹、皮肤油脂、汗水、灰尘和化妆品等。而具有疏水疏油性质的增透膜则不怕这些问题。它强大自洁能力的秘密就在其纳米结构表面的两性氟烷基分子。研究人员通过静态悬滴-水接触角测试可以判断屏幕的抗污性能。接触角是指在固体水平平面上滴一液滴,固体表面上的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角θ。若θ<90°,则固体表面是亲水性的,即液体较易润湿固体,其角越小,表示润湿性越好;若θ>90°,则固体表面是疏水性的,即液体不容易润湿固体,容易在表面上移动。而结果表明,相比于普通平面硬涂层,蛾眼纳米结构涂层的水接触角超过100°,意味着其自洁性能更好。
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