Baru-baru ini, tim Weiping Wu di Departemen Teknologi dan Rekayasa Elemen Laser Daya Tinggi di Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai (SIPM) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (CAS), bekerja sama dengan Universitas Fudan, telah mencapai kemajuan dalam perawatan antifouling. permukaan elemen nano-optik ultra tipis. Tim mengusulkan jenis baru film ultra-halus "seperti cair" dengan efek anti-fouling dengan mencangkokkan monolayer polimer organosilikon berbentuk sikat botol fleksibel ke permukaan substrat optik. Film anti-fouling ultra-halus transparan tidak mengalami penurunan transmisi yang signifikan di wilayah tampak, dan hanya penurunan transmisi sebesar 3% di wilayah inframerah, menjadikannya solusi transmisi tinggi yang langka untuk permukaan hidrofobik di seluruh spektrum. Hasil penelitian terkait dipublikasikan dalam Journal of Materials Chemistry A dengan judul Arsitektur sikat botol berbahan all-siloxane yang halus untuk permukaan licin seperti cairan. Kimia Bahan A.
Komponen optik (lensa optik, jendela, panel fotovoltaik, dll.) digunakan dalam instrumentasi optik, mikroelektronika, dirgantara, energi, dan perangkat biomedis. Komponen optik sangat rentan terhadap kontaminasi eksternal di lingkungan layanan sebenarnya, yang mengurangi transmisi optik jendela dan memengaruhi sensitivitas sinyal optik, kualitas gambar, dan keandalan. Melalui pembentukan polutan lingkungan dan memiliki daya tahan yang sangat baik dari lapisan pelindung, permukaan komponen optik untuk perawatan pelindung, dapat membuat permukaan komponen optik tahan terhadap polusi eksternal dalam jangka panjang. Namun, jendela optik yang berbeda memerlukan transmitansi tinggi pada pita panjang gelombang yang berbeda. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa kinerja optik dari elemen optik itu sendiri tidak hilang sementara lapisan pelindung permukaan mencapai efek perlindungan.
Karya ini merancang film baru yang sangat halus seperti cairan. Struktur molekul sikat botol yang fleksibel dengan "tulang punggung silikon dan rantai samping" secara bertahap dibangun pada permukaan substrat melalui proses dua langkah sederhana, yaitu polikondensasi hidrolitik in-situ pada permukaan substrat dan hidrogenasi silika berikutnya. reaksi. Tidak seperti permukaan basah khusus konvensional (superhidrofobik, superoleofobik, dll.), film ultra-halus tidak memerlukan preparasi struktur mikro-nano permukaan dan memiliki ketebalan kurang dari 5 nm, sehingga hampir tidak berpengaruh pada permukaan basah. sifat optik substrat itu sendiri. Selain itu, film super licin seperti cairan memiliki sifat geser dinamis yang sangat baik, seperti histeresis sudut kontak cairan di permukaan yang sangat rendah, kepadatan permukaan pencangkokan molekul yang lebih tinggi, histeresis sudut kontak serendah 9,4 derajat, dan sangat tinggi. transparansi berspektrum luas. Pekerjaan ini memverifikasi efektivitas dan daya tahan permukaan dalam skenario aplikasi praktis komponen optik melalui uji tetesan minyak, lapisan es, debu, dan ketahanan abrasi, yang cukup menjanjikan untuk aplikasi.
Pekerjaan penelitian ini didukung oleh National Natural Science Foundation of China dan National Key Research and Development Program of China.
▲Gbr. 1 (a) Struktur skema film tipis super-slip; (b) foto AFM; (c) Spektrum transmisi substrat kuarsa sebelum dan sesudah perlakuan.
▲Gbr. 2 (a) Foto fisik lembaran kuarsa setelah perawatan permukaan dan perbandingan kinerja antifouling sebelum dan sesudah perawatan; sebelum dan sesudah perlakuan (b) efek geser tetesan minyak (n-heksana) pada permukaan dan (c) perbandingan efek antifouling.
