Neseniai Weiping Wu komanda Kinijos mokslų akademijos (CAS) Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM) Didelės galios lazerinių elementų technologijos ir inžinerijos katedroje, bendradarbiaudama su Fudano universitetu, padarė pažangą gydant nuo užteršimo. ypač plonų nanooptinių elementų paviršiaus. Grupė pasiūlė naujo tipo „skystį primenančią“ itin lygią plėvelę, turinčią apsaugos nuo užsiteršimo efektą, in situ skiepijant lankstų butelio šepetėlio formos organinio silicio polimero monosluoksnį ant optinio pagrindo paviršiaus. Permatoma itin lygi plėvelė nuo užsiteršimo neturi reikšmingo pralaidumo sumažėjimo matomoje srityje, o tik 3% – infraraudonųjų spindulių srityje, todėl tai yra retas didelio pralaidumo sprendimas hidrofobiniams paviršiams visame spektre. Susiję tyrimų rezultatai buvo paskelbti žurnale „Journal of Materials Chemistry A“ pavadinimu „Pūkuotas siloksano butelių šepetėlis, skirtas skystiems slidiems paviršiams“. Medžiagų chemija A.
Optiniai komponentai (optiniai lęšiai, langai, fotovoltinės plokštės ir kt.) naudojami optiniuose prietaisuose, mikroelektronikoje, aviacijos erdvėje, energetikoje ir biomedicinos įrenginiuose. Optiniai komponentai yra labai jautrūs išoriniam užteršimui tikroje aptarnavimo aplinkoje, o tai sumažina langų optinį pralaidumą ir turi įtakos optinio signalo jautrumui, vaizdo kokybei ir patikimumui. Dėl aplinkos teršalų susidarymo ir puikų apsauginio sluoksnio patvarumo, optinių komponentų paviršius, skirtas apsauginiam apdorojimui, gali padaryti optinių komponentų paviršių ilgalaikį atsparumą išorinei taršai. Tačiau skirtingiems optiniams langams reikalingas didelis pralaidumas skirtingose bangos ilgio juostose. Todėl būtina užtikrinti, kad paties optinio elemento optinės savybės neprarastų, kol paviršiaus apsauginis sluoksnis pasieks apsauginį efektą.
Šiame darbe kuriama nauja į skystį panaši itin lygi plėvelė. Lanksti buteliuko-šepetėlio molekulinė struktūra su "silikoniniu stuburu ir šoninėmis grandinėmis" buvo palaipsniui sukonstruota ant pagrindo paviršiaus paprastu dviejų etapų procesu, ty in situ hidrolizine polikondensacija substrato paviršiuje ir vėlesniu silicio dioksido hidravimu. reakcija. Skirtingai nuo įprastų specialių drėkinamų paviršių (superhidrofobinių, superoleofobinių ir kt.), itin lygioms plėvelėms nereikia paruošti paviršiaus mikro-nano struktūrų, o jų storis yra mažesnis nei 5 nm, todėl jos beveik neturi įtakos paties pagrindo optines savybes. Be to, į skystį panašios itin slidžios plėvelės pasižymi puikiomis dinaminėmis slydimo savybėmis, pvz., labai mažo kontaktinio kampo skysčio ant paviršiaus histereze, didesniu molekulinio skiepijimo paviršiaus tankiu, kontaktinio kampo histereze iki 9,4 laipsnio ir itin aukšta. plataus spektro skaidrumas. Darbe patikrinamas paviršiaus efektyvumas ir ilgaamžiškumas praktiniuose optinių komponentų taikymo scenarijuose, atliekant alyvos lašelių, apledėjimo, dulkių ir atsparumo dilimui bandymus, kurie yra gana perspektyvūs.
Tyrimą remia Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas ir Kinijos nacionalinė pagrindinių tyrimų ir plėtros programa.
▲ pav. 1 a) itin slydančios plonos plėvelės scheminė struktūra; b) AFM nuotrauka; c) Kvarcinio substrato perdavimo spektrai prieš ir po apdorojimo.
▲ pav. 2 a) fizinės kvarco lakšto nuotraukos po paviršiaus apdorojimo ir priešapauginimo savybių palyginimas prieš ir po apdorojimo; prieš ir po apdorojimo (b) alyvos lašelių (n-heksano) slydimo ant paviršiaus poveikis ir (c) antipuvimo poveikio palyginimas.
