Gần đây, nhóm của Weiping Wu thuộc Khoa Công nghệ và Kỹ thuật Phần tử Laser Công suất cao tại Viện Quang học và Máy chính xác Thượng Hải (SIPM) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), phối hợp với Đại học Fudan, đã đạt được tiến bộ trong xử lý chống hà bề mặt của các phần tử quang học nano siêu mỏng. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất một loại màng siêu mịn “giống như chất lỏng” mới có tác dụng chống bám bẩn bằng cách ghép tại chỗ một lớp đơn polyme organosilicon hình bàn chải chai linh hoạt lên bề mặt của chất nền quang học. Màng chống bẩn siêu mịn trong suốt không làm giảm đáng kể độ truyền qua ở vùng khả kiến và chỉ giảm 3% độ truyền qua ở vùng hồng ngoại, khiến nó trở thành giải pháp có độ truyền qua cao hiếm có cho các bề mặt kỵ nước trên toàn bộ quang phổ. Các kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên Tạp chí Hóa học Vật liệu A với tiêu đề Cấu trúc bàn chải chai hoàn toàn bằng siloxane mịn dành cho các bề mặt trơn trượt giống như chất lỏng. Hóa học vật liệu A.
Các thành phần quang học (thấu kính quang học, cửa sổ, tấm quang điện, v.v.) được sử dụng trong thiết bị quang học, vi điện tử, hàng không vũ trụ, năng lượng và thiết bị y sinh. Các thành phần quang học rất dễ bị nhiễm bẩn bên ngoài trong môi trường sử dụng thực tế, điều này làm giảm độ truyền quang của cửa sổ và ảnh hưởng đến độ nhạy tín hiệu quang, chất lượng hình ảnh và độ tin cậy. Thông qua việc hình thành các chất ô nhiễm môi trường và có độ bền tuyệt vời của lớp bảo vệ, bề mặt của các thành phần quang học được xử lý bảo vệ, có thể làm cho bề mặt của các thành phần quang học có khả năng chống ô nhiễm bên ngoài lâu dài. Tuy nhiên, các cửa sổ quang học khác nhau yêu cầu độ truyền qua cao ở các dải bước sóng khác nhau. Do đó, cần đảm bảo rằng hiệu suất quang học của bản thân phần tử quang học không bị mất trong khi lớp bảo vệ bề mặt đạt được hiệu quả bảo vệ.
Công trình này thiết kế một loại màng siêu mịn mới giống chất lỏng. Cấu trúc phân tử chổi chai linh hoạt với "xương sống silicon và chuỗi bên" dần dần được tạo ra trên bề mặt chất nền bằng quy trình hai bước đơn giản, tức là, đa ngưng tụ thủy phân tại chỗ trên bề mặt chất nền và quá trình hydro hóa silica tiếp theo sự phản ứng lại. Không giống như các bề mặt đặc biệt dễ thấm nước thông thường (siêu kỵ nước, siêu thấm nước, v.v.), màng siêu mịn không cần chuẩn bị cấu trúc micro-nano bề mặt và có độ dày dưới 5 nm nên chúng hầu như không ảnh hưởng đến bề mặt. tính chất quang học của chính chất nền. Ngoài ra, màng siêu trơn giống như chất lỏng có đặc tính trượt động tuyệt vời, chẳng hạn như độ trễ góc tiếp xúc của chất lỏng trên bề mặt rất thấp, mật độ bề mặt ghép phân tử cao hơn, độ trễ góc tiếp xúc thấp tới 9,4 độ và cực cao. trong suốt phổ rộng. Công trình xác minh tính hiệu quả và độ bền của bề mặt trong các tình huống ứng dụng thực tế của các thành phần quang học thông qua các thử nghiệm chống giọt dầu, đóng băng, bụi và mài mòn, khá hứa hẹn cho các ứng dụng.
Công trình nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc và Chương trình nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia của Trung Quốc.
▲Hình. 1 (a) Sơ đồ cấu trúc của màng mỏng siêu trượt; (b) Ảnh AFM; (c) Phổ truyền qua của chất nền thạch anh trước và sau xử lý.
▲Hình. 2 (a) Ảnh thực tế tấm thạch anh sau khi xử lý bề mặt và so sánh hiệu quả chống hà trước và sau xử lý; trước và sau xử lý (b) tác dụng trượt của các giọt dầu (n-hexane) trên bề mặt và (c) so sánh tác dụng chống hà.
