Исследователи разработали технологию производства из сапфира наноструктур, которые наделяют покрытие высокой твердостью, способностью самоочищаться, устойчивостью к запотеванию и бликам.
Исследователи из Техасского университета в Остине разработали способ создания сапфировых наноструктур, которые сохраняют прочность минерала, приобретая удивительные дополнительные свойства. Хотя эти наноструктуры не так устойчивы к царапинам, как монолитный сапфир, они сравнимы по твердости с вольфрамом или традиционным стеклом, но при этом обладают уникальными оптическими и гидрофобными свойствами.
Это очень интересно, поскольку наноструктуры традиционно считаются хрупкими, но создание их из сапфира может решить эту проблем.
Кун-Чие Чиен, соавтор исследования.
Ученые разработали наноразмерные конические профили из сапфира с рекордно высоким соотношением сторон. Разработка основана на принципах, заимствованных у природы: конические наноструктуры напоминают микротекстуру глаз мотылька, что позволяет им эффективно рассеивать свет и предотвращать появление бликов.
Сапфировые наноструктуры. Изображение: University of Texas at Austin
Высокая поверхностная энергия и соотношение сторон наноструктур придают материалу супергидрофильные свойства, предотвращая запотевание.. Кроме того, при модификации структуры поверхность становится супергидрофобной, отталкивая влагу подобно листьям лотоса.
Технологию можно использовать для создания экранов смартфонов, устойчивых к царапинам и загрязнениям. А в оптике с помощью нанопокрытия можно производить линзы и стекла, которые не запотевают и не бликуют на солнце.
Исследователи также рассматривают применение материала в космической отрасли: сапфировые покрытия способны удерживать 98,7% поверхности свободной от пыли без необходимости очистки водой. Это особенно важно для приборов, работающих в условиях космоса, где удаление загрязнений представляет серьезную техническую проблему.
