Нанопокрытие основанное на строении глаз мотылька

Coatings Today
26.11.2020 340

Ученые разработали простую и масштабируемую стратегию производства смоляных пленок с помощью противоотражающих наноструктур, имитирующих строение глаз мотылька.

Многие выдающиеся достижения в области противоотражающих покрытий были основаны на биологических структурах глаз мотыльков: как и у многих ночных животных, которые стремятся скрыться от окружающих их хищников, в процессе эволюции глаза мотыльков перестали отражать свет.

Благодаря периодической наноструктуре поверхность глаза структурированная, а не гладкая. Это заставляет падающий свет изгибаться на поверхности и, таким образом, проходить через глаз, а не отражаться от него.

Эта наноразмерная структура настолько эффективна, что исследователи с разной степенью успеха пытались имитировать ее с помощью других материалов, чтобы создать противоотражающие покрытия.

Однако, несмотря на недавний прогресс в нанотехнологиях, позволяющий использовать эту концепцию в различных областях применения, все еще остаются препятствия, связанные с масштабируемостью и стоимостью производства, которые предстоит преодолеть.

Чтобы решить эти проблемы, ученые из Токийского университета и компании Geomatec Co, Ltd (Япония), разработали новую стратегию производства наноструктур, аналогичных строению глаз мотылька, и прозрачных пленок.

В своем последнем исследовании, опубликованном в журнале Micro and Nano Engineering, они представили перспективный метод крупномасштабного производства форм и пленок, имитирующих поверхность глаза мотылька. Хотя команда ученых уже добилась успехов в создании форм из стеклоуглерода, протравленного пучком ионов кислорода, такой подход не обеспечивал масштабируемость. "Производство подложек из стеклоуглерода требует использования технологии порошковой металлургии, с помощь которой изготавливать формы большой площади достаточно сложно", — поясняет профессор Джун Танигучи из Токийского университета. "Чтобы обойти это ограничение, мы попытались использовать только тонкий слой стеклоуглерода, нанесенный на большую подложку из обычного стекла".

Более того, чтобы сделать эту новую стратегию практически осуществимой, в этот раз команда решила использовать систему индуктивно-связанной плазмы (ИСП) вместо циклотронного резонансного источника ионов, используемого ранее. Хотя оба устройства могут травить стеклоуглерод с помощью сфокусированного пучка ионов кислорода, технология индуктивно-связанной плазмы обеспечивает более широкий диапазон облучения ионным пучком, что больше подходит для работы на крупных структурах.

После испытаний с различными параметрами ИСП исследователи установили, что двухстадийный процесс травления наилучшим образом подходит для получения высококачественной наноструктурированной формы. Затем они воспользовались этой формой для изготовления прозрачной пленки с наноструктурой наподобие глаза мотылька, используя УФ-отверждаемую смолу.

Оптические свойства пленки оказались выдающимися; отражательная способность относительно света в видимом диапазоне составила всего 0,4%, что в 10 раз меньше, чем у аналогичных пленок без такой наноструктуры. Более того, светопропускание через материал также повысилось, а значит оптические свойства сохранились, несмотря на использование пленки для снижения отражения света.

Cross-sectional views — Поперечный разрез

Hight: 250 nm — Высота: 250 нм

1 μm — 1 мкм

Top views — Вид сверху:

Pitch: 180 nm — Шаг: 180 нм

Diameter: 80 nm — Диаметр: 80 нм

Господин Хироюки Сугавара, технический директор компании Geomatec, рассказал о множестве различных применений таких противоотражательных пленок при возможности их производства в метровом масштабе. "Мы могли бы использовать такие пленки для улучшения изображения на дисплеях с плоским экраном, цифровых табло и прозрачных акриловых щитков, которые широко применяются в связи с пандемией COVID-19. Более того, противоотражающие покрытия могут оказаться эффективным способом улучшения характеристик солнечных панелей".

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Эпоксидная смола с нанокремнеземом, пригодная для электрической изоляции
Эпоксидная смола с нанокремнеземом, пригодная для электрической изоляции
Состав обеспечивает прочное сцепление с различными подложками, включая металлы, композиционные материалы, стекло, керамику, резину и…
Coatings Today
02.05.2021
185
AirexBaltekBanova улучшает жесткость материала
AirexBaltekBanova улучшает жесткость материала
Компания “AirexBaltekBanova” фирмы "3A Composites", производящая самый широкий в мире ассортимент высококачественных наполнителей (ПЭТ, ПВХ,…
Coatings Today
27.09.2017
280
Будущее биополимеров
Будущее биополимеров
Немецкий научно-исследовательский институт опубликовал отчет о тенденциях на рынке биополимеров. В 2017 году мировые возможности…
Coatings Today
30.05.2018
362
Высокотехнологичные клеи для тонкопленочных солнечных элементов
Высокотехнологичные клеи для тонкопленочных солнечных элементов
Представлены высокотехнологичные клеи для тонкопленочных солнечных элементов на основе эпоксидных смол или акрилатов
18.04.2023
59
«ХИМИЯ-2018»: Пост-релиз
«ХИМИЯ-2018»: Пост-релиз
Итоги международной выставки «Химия-2018»   С 29 октября по 1 ноября 2018 года в Москве,…
Coatings Today
12.11.2018
300
Новое огнестойкое покрытие из полиэтилентерефталата.
Новое огнестойкое покрытие из полиэтилентерефталата.
Ученые подготовили огнестойкое тканевое покрытие из полиэтилентерефталата и описали воспламеняемость, свойства защиты от капель и…
Coatings Today
28.12.2020
192
Противомикробные свойства и долговечность химических никелевых покрытий
Противомикробные свойства и долговечность химических никелевых покрытий
Когда клиент LeKem of Indiana Inc. попросил изготовить противомикробное никелевое покрытие методом химического восстановления, владелец…
Coatings Today
04.11.2020
233
Последние достижения в области сверхгидрофобных резиновых покрытий
Последние достижения в области сверхгидрофобных резиновых покрытий
В экстремальных климатических условиях значительно возрастает потребность в защите поверхности от намокания и обледенения. Многие…
24.10.2022
92
2018 год – Год борьбы с коррозией
2018 год – Год борьбы с коррозией
2018 год объявлен годом борьбы с коррозией. Компании, специализирующиеся на антикоррозийной защите, объединили усилия в решении…
Coatings Today
04.09.2018
347