具有自洁功能抗反射涂层研制成功

 工程材料     |      2020-01-01 07:18

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美国麻省理工学院和空军研究实验室研究人员近日研发出一种能实现自清洁功能的新型抗油污材料。该材料可以自动清除手机屏幕上留下的指纹痕迹,因而在手机屏幕制造等领域拥有广泛应用前景。该研究成果刊登在12月7日的《科学》杂志上。研究人员从改善化学成分及微观结构两个方面对现有材料进行了改良。空军实验室研究人员研制了一种类似特氟纶的材料。特氟纶里的化学基团氟能够增强这种材料的抗油性,而化学成分的改善还不足以使这种材料具有超强的抗油性。于是,研究人员采取另外一种方法对材料微观结构进行改变。研究人员用静电纺丝制成一种微观线状含氟材料,这种线状物中会形成一个保留空气的网状纤维,这种结构可以使油滴更容易悬浮在空气中,而不是吸附在材料表面。但当作用力过大时,线状物中的空气就有可能冲出进而形成油污。为避免这种情况的发生,研究人员在材料中添加了能增强抗冲击作用力的氟。经改造后的新材料甚至能够让原本会吸附在物体表面的油滴弹起来。研究人员表示,对材料科学来说,研制这种防油新材料是一个巨大挑战。因为,水分子在超级防水材料表面会快速凝结成水滴不易停留,而油的表面张力比水小,更易吸附在材料表面,这给这种新型超级疏油材料的研发工作带来了重重障碍。专家认为,这种新型材料的工作原理将给相关研究者带来更多灵感,据此可能研制出性价比更高的抗油材料。利用这种材料,手机制造商可开发出真正具有自洁功能的手机屏幕。,Vol.

据美国《汽车新闻》4月24日报道,日产汽车公司正在试验一种能够进行“自我清洁”的车身涂料,使用一种全新的涂层技术,有抗雨水、防止油污腐蚀的作用。

具有自洁功能抗反射涂层研制成功 对于太阳能电池研究来说,能提高一个百分点的光转换效率都是十分重要的,而目前太阳能电池板的抗反射性能多会因其表面附着的一些脏污而降低,从而影响到电池效率。英国剑桥大学最新发布的新闻公报称,该校研究人员新近开发出一种具有自清洁功能的新型抗反射涂层,可在阳光照射下快速分解附着其表面上的脏物,这种涂层不仅可使得建筑物窗户自洁,更可增强太阳能电池效率。研究人员的设计理念源于飞蛾眼睛的结构。飞蛾的眼角膜很特别,有很多细小的凸块,凸块之间的缝隙十分微小,排列成六角型阵列,这种结构使得飞蛾的眼睛可以吸收不同波长、不同角度的光线,从而具有很强的抗反射效果。目前很多的抗反射涂层都是模拟蛾眼结构而开发。与其他涂层不同,剑桥大学研究人员研发的新型涂层上的孔洞要更大一些,其结构中包含有二氧化钛纳米晶体。这些纳米晶体具有光催化特性,当受到阳光照射时,它们会将阻塞这些孔洞的污垢分解成二氧化碳和可蒸发的水,从而达到自清洁效果。测试结果显示,堵塞抗反射涂层孔洞的绝大部分碳氢化合物都可以被这种纳米粒子分解掉。比如,附着在涂层上的指纹油脂,可在90分钟内被完全分解。新闻公报称,研究人员目前正在研究如何将这种新材料用于建筑玻璃和太阳能电池上。他们指出,这是其首次有效地将纳米粒子纳入抗反射涂层的研究中,使得开发出具有自清洁功能的抗反射塑料或者抗反射玻璃成为可能。由于需要紫外线催化,目前这种新型材料还只能用于室外,如果这种材料适用于室内光线,则会具有更广阔的应用前景,但这还需要进行更多的研究。研究论文发表在《纳米快报》上。

  1. no. 5856, pp. 1618 - 1622,Anish Tuteja, Robert E. Cohen)更多阅读《科学》论文摘要

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日产测试新型车身涂料 具有自洁功能

在英国的日产欧洲技术中心的研究人员正在测试Versa Note紧凑车型的车身涂料。但是,日产发表声明称,正在考虑只将该技术作为经销商售后选择,而不是出厂必备的标准配置。日产公司将该技术称为“超恒干”技术。

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