新型纳米涂层：能防止眼镜起雾

日常生活中，当我们佩戴眼镜，或是使用相机，或是驾驶汽车时，都会经常碰到一个同样的问题：当从干冷的环境走到温暖潮湿的环境中时，我们的眼镜镜片、相机镜头或者汽车挡风玻璃都会迅速地起雾，致使我们无法看清楚东西。

（图片来源：ETH Zurich）

创新

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员们开发出一种新型透明材料涂层，它可以大大地减少这种起雾的现象。这种耐用涂层的厚度仅为几纳米，由嵌入到非导电的氧化钛中的金纳米颗粒组成。

在ETH实验室，向涂有纳米颗粒的透明玻璃中心照射一束光，将防止照射到的区域起雾。（图片来源：ETH Zurich/Christopher Walker）

技术

ETH 教授 Dimos Poulikakos 课题组的博士生、这项研究的领导作者 Christopher Walker 表示：“我们的涂层吸收太阳光的红外部分，以及一小部分的可见光，并将光线转化为热量。”这样可以加热表面3到4摄氏度，这样的温度差异可以防止起雾。

加热同样也可以解决汽车玻璃的起雾问题。车内加热系统的热空气可以加热前挡风玻璃，而后面的窗户安装有电加热的元件。但是，与这些方法不同的是，ETH研究人员们开发的新型涂料无源地工作。因为唯一需要的能源就是太阳，所以他们的涂料特别适合可穿戴的物件，例如眼镜和护目镜。

Poulikakos 课题组的另外一个博士生 Efstratios Mitridis 解释了这种新型表面涂层如此特别的原因：“通常来说，黑暗的表面会吸收光线并将它转化为热量，但是我们创造的透明表面却有着同样的效果。”

当温度突然下降或者湿度突然升高时，物体表面上就会发生冷凝现象，形成微小的水滴，将入射光向着不同方向散射，几乎和大气中的雾一样。作为一种采用热量防止起雾的替代方案，易受影响的表面被涂上亲水剂。因为吸水，这些成分保证了凝结的水珠在表面上形成更薄的液体薄膜，而不是独立的水滴。玻璃所用的防雾喷剂通常就是基于这个原理。

价值

现在，测试表明，当暴露于太阳光中时，涂有金纳米颗粒和氧化钛的起雾表面比具有普通防雾剂的表面，变清晰的速度要快四倍。Walker 表示：“防雾剂通常会在一段时间后失效，因为防雾薄膜会变干或者分布不均匀。像我们使用的这种耐用涂层，比你几乎每天都在用的防雾剂更持久耐用。”

（图片来源：ETH Zurich）

ETH 科学家们正计划寻找工业合作伙伴，将他们的新方法推向市场。Walker 表示：“我们正在打算改善这种已经很健壮的涂层，使它可以维持几年，我们想要将这项技术从实验室规模推向工业规模。”他们的涂层具有巨大的应用潜力，包括汽车挡风玻璃、后视镜、滑雪眼镜和潜水镜。