永久去霧的鏡片來了
沒有人喜歡起霧的眼鏡,清潔濕巾、防霧噴劑必須常備,但大多數(shù)防霧方案治標(biāo)不治本,是一場永無止境的重復(fù)。 2 月 22 日,新加坡南洋理工宣布開發(fā)了一種新工藝,可以使聚碳酸酯鏡片永久無霧。
▲ 圖片來自:NTU
簡單來說,研究人員通過兩步技術(shù),在鏡片上施加耐用的雙層涂層,一層是二氧化硅薄膜,另一層是二氧化鈦薄膜。 ▲ 圖片來自:NTU
首先,用氧等離子體處理鏡片(或其他塑料表面),這是清潔表面以提高薄膜附著力的常用工業(yè)方法。 ▲ 圖片來自:NTU
其次,使用脈沖激光沉積技術(shù),在真空室內(nèi)蒸發(fā)二氧化硅和二氧化鈦,它們隨之上升,然后作為薄膜,沉積在位于腔室頂部的塑料基板上,直到達(dá)到所需的薄膜厚度水平。
與類似的工業(yè)方法相比,該方法可以更好地控制薄膜的厚度和結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生更高質(zhì)量的薄膜。研究人員稱,整個過程「快速且易于實施」,大約需要一個小時。
那么,防霧的具體效果如何?
眼鏡起霧是因為水蒸氣凝結(jié)成水滴,如果將水滴擴散成不妨礙視覺的均勻薄膜,便能夠起到防霧的效果。涂層的防霧性能,正是通過這種擴散速度來衡量的。
▲ 動圖制作自:NTU 視頻
新涂層的原理與其他防霧涂層類似,但過程非常迅速,僅需要 93 毫秒。要知道,我們眨眼平均持續(xù) 100-150 毫秒。
▲ 熱水上不起霧. 圖片來自:NTU
與此同時,該涂層表現(xiàn)出極好的粘附性和耐久性。當(dāng)用粗棉布墊摩擦?xí)r,涂層可以抵抗磨損;當(dāng)將玻璃紙膠帶粘貼到涂層上再剝離,涂層仍然與聚碳酸酯鏡片粘合。
研究人員表示,除了去霧和耐用,該涂層還有更多功能。
▲ 圖片來自:newatlas
一個是抗反射性,帶有涂層的鏡片可實現(xiàn)高達(dá) 89% 的透光率,比沒有涂層的相同鏡片好約 5%。更高的可見光透射率允許更多的光穿過鏡片,直觀感受是清晰度提高了。
▲ 圖片來自:newatlas
另一個是自清潔。二氧化鈦具有光催化能力,當(dāng)帶有涂層的鏡片暴露在陽光(或其他紫外線光源)下時,二氧化鈦會與細(xì)菌、污垢等有機殘留物發(fā)生反應(yīng),從而去除它們。
這一創(chuàng)新不僅可以用于眼鏡,還可以投入各種光學(xué)元件的工業(yè)應(yīng)用,例如監(jiān)控攝像頭保護(hù)罩!缸郧鍧崱挂馕吨O(jiān)控更少被表面污垢掩蓋,擁有更清晰的視野。
研究團(tuán)隊已為他們的涂層申請了新加坡專利,正在尋求建立工業(yè)合作,計劃將創(chuàng)新從實驗室推向市場。他們相信,針對塑料霧化問題,這是一種「降低成本和浪費的長期解決方案」。
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