Нанопокрытие основанное на строении глаз мотылька

Coatings Today
26.11.2020 289

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

Боросиликатное стекло продолжает лидировать по спросу на безводную буру
Боросиликатное стекло продолжает лидировать по спросу на безводную буру
На мировом рынке отмечается растущий спрос на безводную буру в секторе солнечной энергетики. Согласно недавнему…
Coatings Today
05.02.2019
268
Новая линейка ванн для ультразвуковой очистки
Новая линейка ванн для ультразвуковой очистки
Компания Guyson International, ведущий производитель промышленного оборудования для нанесения покрытий в Великобритании, недавно представила новую…
Coatings Today
16.02.2020
305
Сверхгидрофобные покрытия из полидиметилсилоксана и воска
Сверхгидрофобные покрытия из полидиметилсилоксана и воска
Недавно ученые сообщили о создании суспензионного композиционного покрытия из биологически совместимого карнаубского воска и полидиметилсилоксана…
Coatings Today
05.11.2019
329
Порошок из нержавеющей стали для 3D-печати
Порошок из нержавеющей стали для 3D-печати
Компания QuesTek Innovations LLC разработала состав из нержавеющей стали для аддитивного производства с использованием спекания…
Coatings Today
20.07.2020
237
Средства Conventya принимают вызов обработки поверхности
Средства Conventya принимают вызов обработки поверхности
Компания Coventya демонстрирует множество своих последних продуктов, включая покрытия Finicoat, линию обработки алюминиевой поверхности Alumal,…
Coatings Today
27.04.2018
298
Solvay поставляет материалы для аддитивного производства
Solvay поставляет материалы для аддитивного производства
Компания Delta Equipement, французский поставщик технологий автоматизации производства, робототехники и аддитивных технологий, вместе с компанией…
Coatings Today
20.06.2018
231
Приложение ChromaWeb для повышения производительности авторемонтных предприятий
Приложение ChromaWeb для повышения производительности авторемонтных предприятий
Приложение бесплатное и обладает тем же функционалом, что и система цифрового цветоподбора ChromaWeb. Однако приложение…
Coatings Today
23.08.2021
122
Cromax, бренд компании Axalta, и Yamaha Factory Racing MotoGP продлевают сотрудничество
Cromax, бренд компании Axalta, и Yamaha Factory Racing MotoGP продлевают сотрудничество
Соглашение о стратегическом партнерстве заключается уже одиннадцатый год подряд. Базель, ШВЕЙЦАРИЯ – 3 МАРТА 2021…
Coatings Today
09.03.2021
156
Краска для стен защищает от коронавируса с помощью серебра
Краска для стен защищает от коронавируса с помощью серебра
Несколько лет назад совместно с Институтом химической технологии общества Фраунгофера компания Bioni CS разработала краски…
Coatings Today
23.11.2021
125