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材料新知識(shí)之三防玻璃

來源:知乎 2016/1/28 9:26:58

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中玻網(wǎng)】三防玻璃(防水防霧防眩光)這種玻璃的靈感來自于來自于自然界的一種植物斑葉肖竹芋(英文名:Zebra Plants)這種植物的葉片不會(huì)粘上水珠,具有很好的防水性,科學(xué)家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)防水性的來源是葉片表面很多圓錐狀的微結(jié)構(gòu)。在此啟發(fā)之下,科學(xué)家利用半導(dǎo)體工業(yè)界的鍍層蝕刻技術(shù)在玻璃表面“長(zhǎng)出”了一層圓錐微結(jié)構(gòu)陣列。大致過程如下:首先在玻璃表面鍍上多層光敏材料(photoresistance material),其次通過控制激光刻蝕的高層度和位置,用類似雕刻的手段逐漸在光敏材料上刻出一個(gè)個(gè)圓柱體的形狀。準(zhǔn)確控制圓錐的大小、錐面角度等幾何參數(shù)可以改變玻璃表面的粘滯力以及折射系數(shù)等物理量,可以通過理論建模計(jì)算優(yōu)化出所需要的圓錐使得表面同時(shí)具有疏水性和防眩光性(沿圓錐軸向折射率梯度變化可以有效去除全反射)。
  
  從左往右依次為這種圓錐體陣列以及其防水、防霧、防眩光的對(duì)比效果此材料因?yàn)橥瑫r(shí)具有這三大非常高逼格和實(shí)用的功能,因此其前途不可限量,首先離我們較近的就是電子產(chǎn)品的顯示屏,這個(gè)玻璃在廣域波段上可以達(dá)到98%的透光率,如果在我們的手機(jī)或者平板表面上放置這樣的一層玻璃,那么在平時(shí)使用中可以省去不小的麻煩。其次就是在太陽能電池領(lǐng)域,眾所周知太陽能電池上的灰塵和臟東西會(huì)減少其對(duì)光的捕獲能力從而降低其效率,如果有這樣的一種自清潔玻璃作為面板材料,可以保證長(zhǎng)時(shí)間的效率高率工作。如果新型玻璃成本可以進(jìn)一步下降的話,那么用它來做車窗玻璃將會(huì)迅速占領(lǐng)現(xiàn)有市場(chǎng)。想一想有一天不用再開雨刷,不怕車窗反光,這一天或許不會(huì)遙遠(yuǎn)了吧。

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