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Vetro senza abbagliamento
Stanco di vederti appannare gli occhiali quando esci da un edificio con aria condizionata in una giornata calda? I ricercatori del MIT pensano di aver trovato la soluzione: un modo per eliminare la maggior parte dell'appannamento, dei riflessi e persino dello sporco dalle superfici vetrose.
Il nuovo vetro multifunzionale ha una superficie nanostrutturata con una serie di piccole protuberanze coniche che lo aiutano a resistere a sporco, appannamento, abbagliamento e gocce d'acqua, affermano i ricercatori.
In definitiva, sperano che possa essere realizzato utilizzando un processo di produzione poco costoso che potrebbe essere applicato non solo agli occhiali e ad altri dispositivi ottici, come microscopi e fotocamere, ma anche a pannelli solari, parabrezza delle auto, schermi di smartphone e televisori e persino finestre negli edifici.
La tecnologia, che deriva da una ricerca condotta dagli studenti laureati Kyoo-Chul Park e Hyungryul Choi sotto la guida dei professori di ingegneria meccanica George Barbastathis e Gareth McKinley e del professore di ingegneria chimica Robert Cohen, è stata descritta all'inizio di quest'anno in ACS Nano .
I pannelli fotovoltaici possono perdere gran parte della loro efficienza a causa dell'accumulo di polvere e sporco sulle loro superfici. Ma uno strato di vetro autopulente potrebbe aiutare a prevenire questo problema, dice Park. La qualità antiriflesso del vetro aumenterebbe ulteriormente l'efficienza dei pannelli.
La chiave è un modello di superficie costituito da coni su scala nanometrica, cinque volte più alti della larghezza, rivestiti con una sostanza idrofoba. La dimensione e la distanza dei coni aiutano a far rimbalzare le gocce d'acqua e le superfici quasi verticali trasmettono la luce invece di rifletterla. Queste caratteristiche sono realizzate utilizzando un nuovo metodo in attesa di brevetto, con tecniche adattate dall'industria dei semiconduttori.
I ricercatori iniziano rivestendo il vetro con diversi strati sottili, incluso uno strato di fotoresist (un materiale che può essere attaccato via da una soluzione chimica ma resiste all'incisione ovunque non sia stato esposto alla luce). Il vetro rivestito viene quindi illuminato secondo uno schema a griglia, che consente di incidere lo strato di fotoresist, lasciando pilastri circolari negli spazi tra le linee della griglia. Le successive incisioni erodono gradualmente questi pilastri in forme coniche.
Infine, film vetrosi o polimerici trasparenti potrebbero essere realizzati con tali caratteristiche superficiali semplicemente facendoli passare attraverso una coppia di rulli testurizzati mentre sono ancora parzialmente fusi; il processo aggiungerebbe poco al costo di produzione, afferma il team.
I ricercatori hanno tratto ispirazione dalla natura, dove le superfici strutturate che vanno dalle foglie di loto ai carapaci degli scarabei del deserto spesso soddisfano molteplici scopi. Sebbene le matrici di coni appuntiti appaiano fragili se osservate al microscopio, i ricercatori affermano che dovrebbero essere resistenti a un'ampia gamma di forze, dall'impatto delle gocce di pioggia in un forte acquazzone al tocco diretto con un dito. Saranno necessari ulteriori test, tuttavia, per dimostrare quanto bene le superfici resistono nel tempo nelle applicazioni pratiche.