«Наше покрытие поглощает инфракрасную составляющую солнечного света вместе с небольшой частью видимого солнечного света и преобразует свет в тепло», – объясняет Кристофер Уокер, докторант группы профессора ETH Димоса Пуликакоса и ведущий автор исследования. Это нагревает поверхность на 3-4 градуса Цельсия. Именно эта разница температур предотвращает запотевание.
Пассивное отопление
Тепло также является ответом на проблему запотевания автомобильных стекол. Теплый воздух из системы обогрева автомобиля нагревает переднее ветровое стекло, а заднее стекло оснащено решеткой из электрических нагревательных элементов. Но в отличие от этих методов новое покрытие исследователей ETH работает пассивно. Поскольку единственным необходимым источником энергии является солнце, их покрытие особенно подходит для носимых предметов, таких как очки и защитные очки.
Эфстратиос Митридис, еще один докторант в группе Пуликакоса, объясняет, что делает новое покрытие таким особенным: «Обычно темные поверхности поглощают свет и преобразуют его в тепло, – говорит он, – но мы создали прозрачную поверхность с тот же эффект."
Лучше, чем спреи против запотевания
Конденсация возникает на поверхности всякий раз, когда происходит резкое падение температуры или повышение влажности, образуя крошечные капли воды, которые рассеивают падающий свет в разных направлениях почти так же, как атмосферный туман. В качестве альтернативы использованию тепла для предотвращения запотевания чувствительные поверхности могут быть покрыты гидрофильными агентами. Поскольку они притягивают воду, эти агенты гарантируют, что конденсация образует ровную тонкую пленку жидкости на поверхности, а не отдельные капли. По такому принципу обычно работают противотуманные спреи для очков.
Теперь тесты показали, что под воздействием солнечного света запотевшие поверхности, покрытые наночастицами золота и оксидом титана, очищаются в четыре раза быстрее, чем поверхности, обработанные обычным противотуманным средством. «Спрей часто теряет свой эффект через некоторое время, потому что противотуманная пленка высыхает или распределяется неравномерно», – говорит Уолкер. «Стойкое покрытие, подобное нашему, держится намного дольше, чем распыление, которое приходится наносить практически каждый день», – добавляет он.
Ученые ETH теперь планируют вывести свой новый метод на рынок в сотрудничестве с партнером из отрасли. «Мы стремимся усовершенствовать наше и без того прочное покрытие, чтобы обеспечить его долговечность в течение многих лет, и мы хотим вывести эту технологию из лабораторного уровня в промышленный», – говорит Уолкер.
Их покрытие имеет широкий спектр потенциальных применений, включая автомобильные лобовые стекла и зеркала заднего вида, а также лыжные очки и маски для дайвинга.
Видео: https: // youtu.be / 3Z17TzRP1cM