由於藍寶石玻璃硬度較高,擁有耐磨抗刮的特性,因此從手機螢幕、眼鏡、手錶錶面等一些較為貴重的電子設備上都採用。近期美國科學家研發出能夠自我潔淨、抗眩光的新一代仿生藍寶石。
美國德州大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)的科學家受到蛾眼的啟發,開發出一種仿生藍寶石。他們在藍寶石表面弄上許多特殊的納米錐形體,增加其光穿透性、防霧能力和抗眩光能力,還使它具有荷葉效果(荷葉的自動潔淨能力),這讓它可以運用在極端環境下的保護窗、顯示器或感測器表面。該研究成果在2月份被刊登到《材料視野》。
這些納米錐形體外表呈子彈狀,單一結構的長度為400納米(nm)、寬為200 nm,長寬比達到藍寶石表面微粒迄今為止最高的2:1。這種高長寬比,使藍寶石擁有更高的抗反射能力,且能增強壓力穩定性。
另外,這種排列十分密集的微小柱狀結構讓其具有自清潔功能,包括增強的潤濕性能減輕水凝結引起的霧氣,或出現排斥水滴的現象(疏水性),還可以防止顆粒黏附,只需靠重力就能讓表面98.7%的區域達到無塵狀態。
該種藍寶石還擁有95.8%的高透射率,遠比普通藍寶石光學透射率(通常低於90%)要高得多,該特性對那些需要在紫外線(UV)到紅外線(IR)區域工作的光學元件來說,就顯得至關重要。
此外,實驗人員對這款特殊的藍寶石進行壓痕與划痕測試。結果顯示,其分數值雖然沒達到傳統的塊狀藍寶石的硬度(莫氏硬度9)和抗壓痕能力,但其納米結構的硬度和抗划痕能力已經可以與金屬鎢(莫氏硬度7.5)相媲美了。
科學家表示,這項技術對消費者來說有各種各樣的益處,包括可以讓智慧型手機的螢幕在惡劣的光照條件下更容易閱讀,使相機的鏡頭比較不容易起霧和擁有抗眩光能力,若用在窗戶的玻璃上也能讓窗戶更堅固、不易起霧和積灰塵。
他們還表示,其防塵性能的優勢,可以確保太空船在其它星球著陸時,那些重要電子設備不會受到灰塵覆蓋影響,以此增加太空船探測器的穩定性,也可以幫助製造更強大的紅外線感測器和防護窗。
研究人員說,他們的最終目標是將這項技術變為現實,並正在尋求更多的方法來改進這種藍寶石玻璃,以達到擴大製造和探索更多的實際應用。
德州大學奧斯汀分校沃克機械工程系副教授、新研究負責人張志豪(Chih-Hao Chang)對該校的新聞室表示,藍寶石因其硬度和許多其它優良特性,使其成為一種高價值材料。
該研究的主要作者之一穆罕默德·凱佩內克奇(Mehmet Kepenekci)則表示,「我們的藍寶石納米結構不僅功能多樣,而且機械強度高,非常適合對耐用性和性能要求嚴格的應用。」@
----------------------
🎯 專題:中共海外升級攻擊法輪功
https://hk.epochtimes.com/category/專題/中共海外升級攻擊法輪功
----------------------
【不忘初衷 延續真相】
📰周末版復印 支持購買👇🏻
http://epochtimeshk.org/stores
🔔下載大紀元App 接收即時新聞通知
🍎iOS:https://bit.ly/epochhkios
🤖Android:https://bit.ly/epochhkand