南大研发新型防雾涂层，可抗菌和“自清洁”

疫情期间戴口罩又戴眼镜时，镜片易因呼气而起雾影响视线，令戴眼镜者感到不便。近日，新加坡南洋理工大学的科研团队根据此痛点，开发出一种长效防雾涂层，用于塑料表面，可"自我清洁"，还能省去反复涂抹的麻烦。

科研团队

这项发明的研究团队包括NTU材料科学与工程学院教授CHEN ZHONG，博士生SUN YE和国家教育学院自然科学与科学教育学术小组负责人RAJDEEP SINGH RAWAT教授。

通过两步法应用薄的双层二氧化硅 - 二氧化钛薄膜的耐用涂层。

首先，用氧等离子体处理塑料表面，这是清洁表面以提高附着力的常见工业方法。然后使用脉冲激光沉积将薄的双层薄膜沉积在塑料表面上 - 其中激光束聚焦以蒸发来自预期涂层目标的材料，以达到所需的薄膜厚度水平。

来源：NTU官网

临时防雾涂料的局限性

防雾喷雾剂和湿巾是眼镜或眼镜佩戴者中的热门产品，自疫情因为戴口罩成为常态。

防雾涂层也用于太阳能电池板，挡风玻璃和在潮湿环境中使用的显示器或透镜。

然而，目前市场上的解决方案，如防雾喷雾和湿巾是暂时的，因为它们不能承受洗涤，必须定期重新更换或补充。此外，它们容易被污垢或细菌污染表面，这意味着需要更换或维护。

来源：NTU官网

由于新设计的涂层具有持久的防雾和"自清洁"能力，NTU研究团队认为他们的创新提供了一种有吸引力的长期解决方案，可以克服塑料雾化的问题，这些问题也可能降低成本和浪费。

科研原理

科研团队首先用氧等离子体处理镜片（或其他塑料表面）。这样做既是为了清洁它，也是为了提高随后将沉积在上面薄膜的附着力。

该透明薄膜由两层组成，一层由二氧化硅组成，另一层由二氧化钛组成。研究人员使用激光在真空室内蒸发两层薄膜，随着蒸发的二氧化硅和二氧化钛向上上升，薄膜就被精细地沉积在位于腔室顶部的镜片上。

来源：NTU官网

与其他防雾涂层的情况一样，这种涂层的工作原理是使微小的水滴（沉淀在镜片上）扩散成一层容易看穿的均匀薄膜。

研究测试表明，当用粗棉布垫摩擦时（标准的耐磨测试技术），薄膜可以抵抗磨损，而且当将玻璃纸胶带粘贴到薄膜上然后剥离时，它仍然与镜片粘合。

阳光照射下的涂覆“自清洁”

此外，当处理过的镜片暴露在阳光（或其他紫外线光源）下时，二氧化钛会被触发以分解有机污染物，例如污垢颗粒和细菌。

研究作者Sun Ye说：“研究的结果证明了我们涂层的多功能性。它具有抗反射、防雾和自清洁功能。此外，制造方法快速且易于实施，具有出色的耐用性，这使得我们的创新在其他防雾方案中独树一帜。”

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来源：NTU官网

信息来源：

1. "Novel coating developed prevents fogging on plastic surfaces and ‘self-cleans’" NTU Media Release