Розробники з Техаського університету в Остіні представили нові наноструктури на основі сапфіру, які виявилися невразливими до пилу, відблисків та запотівання, зберігаючи при цьому свою міцність. Цей інноваційний матеріал може використовуватися для виробництва екранів смартфонів, скла для окулярів, а також лобових стекол автомобілів.
Про це розповідає ProIT
Висока твердість сапфіру робить його практично невразливим до подряпин, що робить його ідеальним кандидатом для нових технологій.
«Сапфір є високоцінним матеріалом завдяки своїй твердості та багатьом іншим корисним властивостям. Але ті самі властивості також ускладнюють виробництво в малих масштабах», — пояснює професор кафедри машинобудування ім. Волкера та провідний дослідник проекту Чі-Хао Чанг.
Переваги нових наноструктур
Чанг і його команда науковців прагнуть оптимізувати використання сапфіру, розробляючи нові наноструктури, які надають унікальні властивості без втрати жорсткості та твердості. Хоча ці наноматеріали не настільки стійкі до подряпин, як традиційний сапфір, їх можна порівняти за цими властивостями з вольфрамом або склом. Проте вони здатні запобігти утворенню конденсату, пилу та відблисків завдяки самоочищенню.
Конічний профіль наноструктур, натхнений оком метелика, покращує світлопроникність та зменшує відблиски. Завдяки високій поверхневій енергії ці структури створюють гідрофільну поверхню, що запобігає запотіванню. Вода, що потрапляє на поверхню, легко скочується, залишаючи майже ніяких слідів.
Майбутнє технології
Ця технологія має потенціал значно полегшити використання смартфонів у складних умовах освітлення. Також із сапфірових наноструктур можуть бути виготовлені лінзи, скло для вікон, які не запотівають, а також камери з мінімальними відблисками, що підвищить їхню функціональність. Вартість використання цієї технології може перевершити традиційні методи, особливо в умовах космосу, де доступ до води для очищення обмежений.
Серед переваг нових наноструктур — здатність підтримувати 98,7% площі вільними від пилу лише за допомогою сили тяжіння.
«Це значне вдосконалення у порівнянні з існуючими технологіями запобігання пилу, і це особливо корисно для застосування в космосі», — зазначає студент Ендрю Тунелл, який брав участь у експериментах з адгезією пилу.
Науковці планують розширити виробництво та вдосконалити технологію, щоб застосувати наноструктури до більших зразків, покращуючи їхні механічні та хімічні властивості.
