2011-01-28

完美的非反射

Perfectly non-reflecting
http://www.physorg.com/news192179386.html

May 4, 2010

(PhysOrg.com) -- 有種新奈米塗層確保顯示器以及透過眼鏡能有完美的非反射視野(perfectly non-reflecting view)。必要的表面結構是在製造期間施加到聚合物零件上,免除額外的處理步驟。這種混合的塗層有更進一步的優勢:元件防刮且易於清潔。

蛾是原型。當牠們在黃昏覓食時,牠們得要躲避掠食者。牠們的存在絕對不能被其複眼(facet eyes)的反射出賣。其他昆蟲的眼睛會發出微光,不過蛾的眼睛則是完美的非反射。來自表面上週期性結構的微小突起(protuberances)比光的波長還要小。這種奈米結構創造出空氣與角膜間溫和的折射率轉變。結果,光的反射減少了,且蛾仍未被察覺。

在德國 Freiburg,Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM 的研究科學家採用這種妙招並使其適應一系列不同的應用。眼鏡、手機顯示器、配件或面板的遮蓋物、透明的表面等,這些東西一般只有當看過去沒有光線反射回來時才有用。鑑於傳統方法是在製成之後,以個別的步驟塗佈抗反射塗層,Fraunhofer 科學家則發現某種方法,在部件或元件的實際製造期間減少光線的反射:"我們以某種方式修改傳統的射出成型術(injection molding),在這個過程中,想要的奈米結構就會出現在表面上," Dr. Frank Burmeister 解釋,IWM 的計畫經理。

為此,研究者已開發出一種硬材料塗層,那複製在光學上起作用的表面結構。"我們用它來塗佈塑模工具," Burmeister 說。"當黏黏的聚合物熔化物被注射到模子裡,這種奈米結構就直接被轉移到元件上。" 因為不需要第二步處理步驟,製造者可以在省下大量成本的同時增加效率。"一般來說,元件得經歷過額外個別製程以塗上抗反射塗層," Burmeister 補充。

一般的塑膠玻璃與某些抗反射塗層特別敏感,不過這些科學家製造出抗擦拭且防刮的表面。為了這個目的,射出模型額外滿佈一種以聚胺基甲酸酯(polyurethane,PU)製成的超薄有機材料。Burmeister 說:"此材料出現在每個縫隙,然後變硬,像AB膠那樣。" 結果是一層超薄的聚胺基甲酸酯奈米塗層,上面是在光學上能起作用的表面結構,那只有萬分之一公釐厚,也被複製了。在與業界夥伴的合作下,研究科學家現在準備為自動化產業開發元件,那不僅看上去引人注目,而且耐磨及易於清潔。

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