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南大研发新型防雾涂层可抗菌和“自清洁”

浏览: 1 发布日期:2022-08-16 03:50:16 投稿人:亚博BOB 来源:BOB亚博

  疫情期间戴口罩又戴眼镜时,镜片易因呼气而起雾影响视线,令戴眼镜者感到不便。近日,新加坡南洋理工大学的科研团队根据此痛点,开发出一种长效防雾涂层,用于塑料表面,可自我清洁,还能省去反复涂抹的麻烦。

  这项发明的研究团队包括NTU材料科学与工程学院教授CHEN ZHONG,博士生SUN YE和国家教育学院自然科学与科学教育学术小组负责人RAJDEEP SINGH RAWAT教授。

  首先,用氧等离子体处理塑料表面,这是清洁表面以提高附着力的常见工业方法。然后使用脉冲激光沉积将薄的双层薄膜沉积在塑料表面上 - 其中激光束聚焦以蒸发来自预期涂层目标的材料,以达到所需的薄膜厚度水平。

  防雾喷雾剂和湿巾是眼镜或眼镜佩戴者中的热门产品,自疫情因为戴口罩成为常态。

  然而,目前市场上的解决方案,如防雾喷雾和湿巾是暂时的,因为它们不能承受洗涤,必须定期重新更换或补充。此外,它们容易被污垢或细菌污染表面,这意味着需要更换或维护。

  由于新设计的涂层具有持久的防雾和自清洁能力,NTU研究团队认为他们的创新提供了一种有吸引力的长期解决方案,可以克服塑料雾化的问题,这些问题也可能降低成本和浪费。

  科研团队首先用氧等离子体处理镜片(或其他塑料表面)。这样做既是为了清洁它,也是为了提高随后将沉积在上面薄膜的附着力。

  该透明薄膜由两层组成,一层由二氧化硅组成,另一层由二氧化钛组成。研究人员使用激光在真空室内蒸发两层薄膜,随着蒸发的二氧化硅和二氧化钛向上上升,薄膜就被精细地沉积在位于腔室顶部的镜片上。

  与其他防雾涂层的情况一样,这种涂层的工作原理是使微小的水滴(沉淀在镜片上)扩散成一层容易看穿的均匀薄膜。

  研究测试表明,当用粗棉布垫摩擦时(标准的耐磨测试技术),薄膜可以抵抗磨损,而且当将玻璃纸胶带粘贴到薄膜上然后剥离时,它仍然与镜片粘合。

  此外,当处理过的镜片暴露在阳光(或其他紫外线光源)下时,二氧化钛会被触发以分解有机污染物,例如污垢颗粒和细菌。

  研究作者Sun Ye说:“研究的结果证明了我们涂层的多功能性。它具有抗反射、防雾和自清洁功能。此外,制造方法快速且易于实施,具有出色的耐用性,这使得我们的创新在其他防雾方案中独树一帜。”

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