Разработчики из Техасского университета в Остине представили новые наноструктуры на основе сапфира, которые оказались невосприимчивыми к пыли, бликам и запотеванию, сохраняя при этом свою прочность. Этот инновационный материал может использоваться для производства экранов смартфонов, стекол для очков, а также лобовых стекол автомобилей.
Об этом сообщает ProIT
Высокая твердость сапфира делает его практически невосприимчивым к царапинам, что делает его идеальным кандидатом для новых технологий.
«Сапфир является высокоценным материалом благодаря своей твердости и многим другим полезным свойствам. Но те же свойства также усложняют производство в малых масштабах», — объясняет профессор кафедры машиностроения имени Уокера и ведущий исследователь проекта Чи-Хао Чанг.
Преимущества новых наноструктур
Чанг и его команда ученых стремятся оптимизировать использование сапфира, разрабатывая новые наноструктуры, которые придают уникальные свойства без потери жесткости и твердости. Хотя эти наноматериалы не так устойчивы к царапинам, как традиционный сапфир, их можно сравнить по этим свойствам с вольфрамом или стеклом. Тем не менее, они способны предотвратить образование конденсата, пыли и бликов благодаря самоочищению.
Конический профиль наноструктур, вдохновленный глазом бабочки, улучшает светопроницаемость и уменьшает блики. Благодаря высокой поверхностной энергии эти структуры создают гидрофильную поверхность, что предотвращает запотевание. Вода, попадающая на поверхность, легко скатывается, оставляя почти никаких следов.
Будущее технологии
Эта технология имеет потенциал значительно облегчить использование смартфонов в сложных условиях освещения. Также из сапфировых наноструктур могут быть изготовлены линзы, стекла для окон, которые не запотевают, а также камеры с минимальными бликами, что повысит их функциональность. Стоимость использования этой технологии может превзойти традиционные методы, особенно в условиях космоса, где доступ к воде для очистки ограничен.
Среди преимуществ новых наноструктур — способность поддерживать 98,7% площади свободными от пыли лишь с помощью силы тяжести.
«Это значительное усовершенствование по сравнению с существующими технологиями предотвращения пыли, и это особенно полезно для применения в космосе», — отмечает студент Эндрю Тунелл, который участвовал в экспериментах по адгезии пыли.
Ученые планируют расширить производство и усовершенствовать технологию, чтобы применить наноструктуры к большим образцам, улучшая их механические и химические свойства.
