Tên bài: Lớp phủ nano vàng ngăn kính mờ vào mùa đông
Nội dung:

Nhóm nghiên cứu ở ETH Zurich thiết kế một vật liệu phủ mới từ hạt nano vàng, khiến kính ấm lên và ngăn hơi nước đọng lại cản trở tầm nhìn.

So sánh mắt kính sử dụng lớp phủ (bên phải) và mắt kính không dùng lớp phủ.
So sánh mắt kính sử dụng lớp phủ (bên phải) và mắt kính không dùng lớp phủ. (Ảnh: ETH)

Được phát triển bởi nhóm chuyên gia ở viện nghiên cứu ETH Zurich, lớp phủ mới sử dụng nhiệt nhưng không cần điện. Thay vào đó, lớp phủ này dùng một lớp hạt nano kẹp giữa hai lớp oxit titan siêu mỏng. Toàn bộ lớp phủ chỉ dày 10 nanomet, bằng khoảng 1/20 độ dày của lá vàng, theo nghiên cứu do giáo sư Dimos Poulikakos và Thomas Schutzius công bố hôm 12/12 trên tạp chí Nature Nanotechnology.

Các hạt nano hút nhiều quang phổ hồng ngoại của ánh sáng truyền tới, khiến lớp phủ nóng đến hơn 8 độ C so với nhiệt độ xung quanh. Tuy nhiên, hạt nano hấp thụ rất ít ánh sang khả kiến, khiến lớp phủ duy trì trạng thái trong suốt.

Đặc tính khúc xạ của oxit titan tăng cường tính hiệu quả của hiệu ứng nhiệt. Ngoài ra, lớp bên ngoài cũng góp phần bảo vệ vàng khỏi tác động mài mòn. Một điểm cộng khác là do lớp vàng dẫn điện, có thể sử dụng nguồn năng lượng như pin để làm nóng lớp phủ khi không có sẵn ánh sáng Mặt Trời trực tiếp.

So với xịt chống mờ kính tích hợp các phân tử hút nước, lớp phủ nano vàng sẽ ngăn sương đọng trên kính ngay từ đầu. Công nghệ này được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2019. Tuy nhiên, so với lớp phủ được mô tả ở thời điểm đó, lớp phủ mới mỏng, linh hoạt và trong hơn nhiều do hấp thụ ánh sáng hồng ngoại có chọn lọc. Các nhà nghiên cứu sử dụng rất ít vàng trong lớp phủ để tiết kiệm chi phí. Họ vẫn đang tìm kiếm kim loại rẻ hơn để thay thế vàng.




NHUẬN BÚT


Tác giả:
Tiêu đề: Lớp phủ nano vàng ngăn kính mờ vào mùa đông
Ngày xuất bản: Thứ năm - 13/04/2023 21:57
Nội dung:

Nhóm nghiên cứu ở ETH Zurich thiết kế một vật liệu phủ mới từ hạt nano vàng, khiến kính ấm lên và ngăn hơi nước đọng lại cản trở tầm nhìn.

So sánh mắt kính sử dụng lớp phủ (bên phải) và mắt kính không dùng lớp phủ.
So sánh mắt kính sử dụng lớp phủ (bên phải) và mắt kính không dùng lớp phủ. (Ảnh: ETH)

Được phát triển bởi nhóm chuyên gia ở viện nghiên cứu ETH Zurich, lớp phủ mới sử dụng nhiệt nhưng không cần điện. Thay vào đó, lớp phủ này dùng một lớp hạt nano kẹp giữa hai lớp oxit titan siêu mỏng. Toàn bộ lớp phủ chỉ dày 10 nanomet, bằng khoảng 1/20 độ dày của lá vàng, theo nghiên cứu do giáo sư Dimos Poulikakos và Thomas Schutzius công bố hôm 12/12 trên tạp chí Nature Nanotechnology.

Các hạt nano hút nhiều quang phổ hồng ngoại của ánh sáng truyền tới, khiến lớp phủ nóng đến hơn 8 độ C so với nhiệt độ xung quanh. Tuy nhiên, hạt nano hấp thụ rất ít ánh sang khả kiến, khiến lớp phủ duy trì trạng thái trong suốt.

Đặc tính khúc xạ của oxit titan tăng cường tính hiệu quả của hiệu ứng nhiệt. Ngoài ra, lớp bên ngoài cũng góp phần bảo vệ vàng khỏi tác động mài mòn. Một điểm cộng khác là do lớp vàng dẫn điện, có thể sử dụng nguồn năng lượng như pin để làm nóng lớp phủ khi không có sẵn ánh sáng Mặt Trời trực tiếp.

So với xịt chống mờ kính tích hợp các phân tử hút nước, lớp phủ nano vàng sẽ ngăn sương đọng trên kính ngay từ đầu. Công nghệ này được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2019. Tuy nhiên, so với lớp phủ được mô tả ở thời điểm đó, lớp phủ mới mỏng, linh hoạt và trong hơn nhiều do hấp thụ ánh sáng hồng ngoại có chọn lọc. Các nhà nghiên cứu sử dụng rất ít vàng trong lớp phủ để tiết kiệm chi phí. Họ vẫn đang tìm kiếm kim loại rẻ hơn để thay thế vàng.
