 – Говоря о новой возникающей области нанотехнологических покрытий, что в точности представляют собой нанослойные покрытия и где они применяются? – Возможно, у ученых, работающих в MIT, имеется постоянное решение проблемы запотевания окон и линз, которое обычно происходит в тех случаях, когда холодная поверхность вступает в контакт с теплой, влажным воздухом, становясь причиной появления бесчисленных крошечных капель воды, которые конденсируются на стекле или иных поверхностях. Появившиеся таким образом капли рассеивают свет и вызывают затуманивание поверхности. Исследовательская группа в Центре Материаловедения и Технологий MIT разработала покрытие, тонкую слоистую структуру из чередующихся слоев наночастиц кремния и полимера под названием гидрохлорид полиаллиламина, которая предотвращает начало этого процесса. Слои наносятся в окружении водного раствора, а процесс нанесения покрытия основан на действии электростатических сил, которых скрепляют отрицательно заряженные слои кремния с положительно заряженным гидрохлоридом полиаллиламина. Заряженные наночастицы кремния придают покрытию сверхгидрофильные свойства, что позволяет ему с большой силой притягивать водяные капли и вынуждать их формировать гораздо меньшие углы контакта с поверхностью. Благодаря этому создается тонкий, равномерный и прозрачный слой вместо бесчисленных сфер, рассеивающих свет. Данный эффект постоянного защитного покрытия предотвращает происходящее в других случаях затуманивание. В отличие от других средств против затуманивания, покрытия устойчивые в течение долгих периодов времени, не требуют наличия света и могут быть нанесены на любое покрытие. Стекло с нанесенным покрытием выглядит чище и пропускает больше света (99.7%) в сравнении с необработанным стеклом (92%), что практически устраняет ослепляющий свет. Эта обработка открывает новые возможности для всех областей, начиная с ветровых стекол автомобилей и очков, и заканчивая линзами для камер, солнечных батарей и оранжерей. 
Нанопокрытие, предотвращающее запотевание
Представители ВПК и крупнейшие автопроизводители проявили заинтересованность в этой технологии. Исследование было профинансировано Управлением перспективных исследований (DARPA) и Национальным научным фондом (через Центры материаловедения и технологий - MSREC). – Какова главная цель разработок в области стойких к истиранию нанокомпозитных покрытий? – Свойства устойчивости к царапанию/истиранию – главная цель в области покрытий, таких как автомобильные отделки, древесные полы, защитные очки, электронные дисплеи и поликарбонатные панели. Трудность состоит в улучшении свойств устойчивости к ударам, царапанию и/или истиранию в этих прозрачных покрытиях, не затрагивая другие технические характеристики. Частицы кремния или коллоидальной двуокиси кремния, и различные виды глины являются привлекательными наполнителями, так как показатели преломления у этих частиц (1.46 у коллоидальной двуокиси кремния, 1,54 у бентонитовой глины) близки к тем, которыми обладают большинство покрытий на основе полимеров, и не оказывают негативное воздействие на прозрачность покрытий. Тем не менее, использование этих неорганических наполнителей в концентрациях, достаточных для повышения устойчивости к царапанию негативно сказывается на клейкости, тиксотропии и формировании пленки. Использование алюмооксидных наполнителей, которые обладают гораздо большей жесткостью, чем материалы на основе кремния, могут обеспечить устойчивость к царапанию при низких нагрузках, но высокий показатель преломления (1.72) становится причиной затуманивания – проблемы для прозрачных покрытий. |
