A közelmúltban Weiping Wu csapata a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Shanghai Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) Nagyteljesítményű Lézerelem Technológiai és Mérnöki Osztályán a Fudan Egyetemmel együttműködve előrehaladást ért el a lerakódásgátló kezelés terén. ultravékony nano-optikai elemek felületének. A csapat egy új típusú "folyadékszerű" ultrasima fóliát javasolt lerakódásgátló hatással úgy, hogy egy flexibilis palackkefe alakú szerves szilícium polimer egyrétegű réteget in situ oltottak be egy optikai hordozó felületére. Az átlátszó, ultrasima lerakódásgátló fólia áteresztőképessége a látható tartományban nem csökken jelentős mértékben, az infravörös tartományban pedig csak 3%-kal, így ritka, nagy áteresztőképességű megoldás a hidrofób felületek teljes spektrumában. A kapcsolódó kutatási eredményeket a Journal of Materials Chemistry A folyóiratban publikálták A fluffy all-siloxane bottlebrush architektúra folyadékszerű csúszós felületekre címmel. Anyagkémia A.
Az optikai alkatrészeket (optikai lencsék, ablakok, fotovoltaikus panelek stb.) az optikai műszerekben, a mikroelektronikában, a repüléstechnikában, az energetikában és az orvosbiológiai eszközökben használják. Az optikai alkatrészek rendkívül érzékenyek a külső szennyeződésekre a tényleges szolgáltatási környezetben, ami csökkenti az ablakok optikai áteresztőképességét, és befolyásolja az optikai jel érzékenységét, a képminőséget és a megbízhatóságot. Környezetszennyező anyagok képződése révén, és kiváló tartósságú a védőréteg, az optikai alkatrészek felülete védőkezeléshez, az optikai alkatrészek felületét hosszú távon ellenállóvá teheti a külső szennyeződésekkel szemben. A különböző optikai ablakok azonban nagy áteresztőképességet igényelnek a különböző hullámhossz-sávokban. Ezért biztosítani kell, hogy magának az optikai elemnek az optikai teljesítménye ne vesszen el, miközben a felületi védőréteg eléri a védőhatást.
Ez a munka egy új, folyadékszerű szupersima filmet tervez. A hordozó felületén egy egyszerű, kétlépéses eljárással, azaz in situ hidrolitikus polikondenzációval, majd az azt követő szilícium-dioxid hidrogénezéssel fokozatosan építettek fel egy rugalmas palackkefe molekulaszerkezetet "szilikon gerinccel és oldalláncokkal". reakció. Ellentétben a hagyományos speciális nedvesíthető felületekkel (szuperhidrofób, szuperoleofób, stb.), az ultrasima fóliák nem igényelnek felületi mikro-nano-struktúrák előkészítését, vastagságuk kisebb, mint 5 nm, így szinte nincs hatással a felületre. magának a hordozónak az optikai tulajdonságait. Ezenkívül a folyadékszerű szuper-slick filmek kiváló dinamikus csúszási tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a folyadék felületén nagyon alacsony érintkezési szögű hiszterézise, nagyobb molekuláris oltási felületi sűrűség, akár 9,4 fokos érintkezési szög hiszterézis és ultramagas. széles spektrumú átláthatóság. A munka igazolja a felület hatékonyságát és tartósságát az optikai komponensek gyakorlati alkalmazási forgatókönyveiben olajcsepp-, jegesedés-, por- és kopásállósági tesztekkel, amelyek az alkalmazásokhoz meglehetősen ígéretesek.
A kutatási munkát a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és a Kínai Nemzeti Kutatási és Fejlesztési Program támogatja.
▲ ábra. 1 (a) A szupercsúszású vékony film sematikus felépítése; b) AFM fénykép; c) A kvarc szubsztrát transzmissziós spektruma a kezelés előtt és után.
▲ ábra. 2 (a) Fizikai fényképek a kvarclemezről a felületkezelés után, valamint a lerakódásgátló hatás összehasonlítása a kezelés előtt és után; kezelés előtt és után (b) olajcseppek (n-hexán) csúszó hatása a felületen, és (c) a lerakódásgátló hatás összehasonlítása.
