Инженеры из Массачусетского технологического института создали небликующее, самоочищающееся, гидрофобное и незапотевающее стекло. Работа ученых опубликована в журнале ACS Nano, о свойствах нового материала можно прочитать на сайте института.
Основной особенностью стекла является наличие на его поверхности регулярно расположенных микроскопических конусов. Длина каждого из них примерно в пять раз превышает ширину у основания, которая составляет около 200 нанометров. Острие конусов имеет приблизительно параболическую форму.
Создать на поверхности стекла конусы инженеры смогли с помощью модификации существующей технологии, которая используется при производстве микросхем. На поверхность стекла наносились несколько слоев различных материалов, в том числе несколько разных сортов стекла. Сверху наносился фоточувствительный материал - фоторезист. После облучения фоторезист в нужных местах разрушался и проводилось несколько циклов травления.
Ученые изучили поведение стекла, поверхность которого несла конусы разной формы и размера - от низких и широких до высоких и тонких. При определенном размере и пропорциях конусов стекло становилось одновременно очень гидрофобным и небликующим. Из-за этого оно стало почти незаметным. Капли воды на таком стекле собираются в почти правильные шарики. Если на него нанести пыль, то падающие на поверхность капли уносят пыль на себе, оставляя стекло совершенно чистым.
Авторы особо подчеркивают, что свойства стекла зависят от структуры его поверхности, а не от способа ее получения. Чтобы получить такую поверхность, необязательно использовать дорогостоящий метод фотолитографии. Инженеры надеются, что ее можно будет создавать с помощью формования на полузастывшем расплаве стекла с помощью печатающих валиков. Для этого потребуется только небольшое изменение уже существующей технологии производства.
Ученые почерпнули идеи для создания самоочищающегося стекла у природы, а именно у насекомых, чьи глаза несут множество шипов, предохраняющих их от прилипания пыли.
Ученые давно пытаются изменять свойства материалов за счет работы с их поверхностью. Недавно очень похожий подход (создание конусов на поверхности) был использован для создания черного кремния - вещества, поглощающего почти все попадающее на него излучение.