Novo revestimento de ouro ultrafino pode fazer seus óculos se desembaçarem sozinhos

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Óculos anti-embaciamento.

Quando uma superfície transparente e fria entra em contato com o ar mais quente, a umidade do ar circundante se condensa e se deposita na superfície na forma de minúsculas gotas de água – e os usuários de óculos sabem disso muito bem. Essas gotículas ou névoa dificultam a visão de uma pessoa através de superfícies transparentes, como óculos e pára-brisas de carros.

Embora existam vários aplicativos antiembaçamento disponíveis no mercado, nenhum deles oferece uma solução permanente para esse problema. Até agora, isso é.

Agora, uma equipe de pesquisadores do ETH Zurich (Swiss Federal Institute of Technology) desenvolveu recentemente um revestimento antiembaçante à base de ouro que, uma vez aplicado a uma superfície transparente, remove e evita o embaçamento usando o calor da luz solar.

O revestimento antiembaçamento transparente ultrafino à base de ouro. Créditos da imagem: Iwan Haechler/ETH Zurique.

Ouro contra névoa

O revestimento compreende três camadas com uma espessura combinada de 10 nanômetros. As camadas superior e inferior são feitas de óxido de titânio e a camada intermediária é composta de ouro.

“A vantagem do nosso revestimento é que ele pode ser integrado sob os revestimentos existentes, tornando-o muito durável. Além disso, nosso revestimento é produzido com métodos padronizados e facilmente escaláveis ​​e pode ser facilmente ampliado em grandes áreas, tudo de forma econômica. Além disso, utiliza uma fonte renovável de energia: a luz do sol e tanto previne o aparecimento de névoa (anti-embaçamento) quanto acelera a remoção de névoa (desembaçamento)”, disse um dos autores do estudo, Iwan Haechler. Ciência ZME.

Um spray antiembaçante convencional remove o embaçamento aplicando um produto químico hidrofílico (atrai a água) na superfície de um material. Este produto químico hidrofílico mantém a superfície limpa, mantendo-a levemente molhada com água e, portanto, não aparece neblina na superfície. No entanto, as camadas hidrofílicas atraem Poeira e sujeira, e com o tempo a superfície fica contaminada com sujeira. Portanto, o usuário deve aplicar um spray anti-embaciamento repetidamente.

Outra solução para nebulização disponível no mercado são revestimentos hidrofóbicos que mantêm uma superfície livre de neblina ao aquecê-la. No entanto, esses revestimentos usam eletricidade e, portanto, são ineficientes em termos de energia. Especialmente, quando se trata de carros elétricos, se um usuário precisar usar eletricidade para manter as janelas do carro limpas. Isso afetará negativamente o alcance do carro.

O revestimento à base de ouro proposto também usa calor, mas precisa apenas da luz solar para isso. O revestimento absorve a radiação infravermelha da luz solar (nenhuma parte do espectro visível ou UV é absorvida) e usa a energia para aquecer uma superfície e aumentar sua temperatura em 8 graus Celsius. Devido ao efeito de aquecimento, nenhuma condensação induzida pela umidade ocorre na superfície e, portanto, nenhuma névoa é formada em primeiro lugar.

Quão prático é?

Agora você pode se perguntar se o revestimento é feito de ouro, ainda seria acessível aplicar em óculos e protetores de vidro? Os pesquisadores argumentam que muito pouco ouro é necessário para desenvolver o revestimento. A camada intermediária é ultrafina, medindo cerca de 5 nm de espessura – até mesmo uma folha de ouro é 12 vezes mais espessa que a camada de ouro usada no revestimento.

As diferentes camadas do revestimento. Créditos da imagem: ETH Zurique

Haechler explica ainda que, para criar cada metro quadrado de revestimento, são necessários apenas 100 mg de ouro. Isso significa que para um par de óculos de tamanho normal (2 x 15 cm2), o custo do ouro para fazer o revestimento seria inferior a 0,02 USD. Portanto, a acessibilidade provavelmente não será um problema com o revestimento à base de ouro.

A única limitação é que o revestimento requer pequenas quantidades de luz solar funcionar. Em comparação com sprays anti-embaciamento e revestimentos hidrofóbicos, a aplicação proposta não leva à contaminação nem depende de uma fonte de energia elétrica. Além disso, uma vez aplicado, pode funcionar bem desde que receba luz solar. Portanto, é um produto muito mais sustentável e energeticamente eficiente do que os disponíveis atualmente no mercado.

Os pesquisadores sugerem que, além de óculos e pára-brisas, o revestimento também pode ser usado para espelhos, sensores ópticos e dispositivos de aquecimento em nanoescala.

Ao lançar luz sobre seus planos futuros, Haechler disse Ciência ZME,

“Atualmente, estamos explorando caminhos para comercializar o produto e também registramos um pedido de patente. No momento, estamos avaliando mercados potenciais. Dada a funcionalidade do nosso revestimento, que comprovamos em condições não ideais (como dias nublados, ou intensidade solar muito baixa), sabemos que funciona de forma robusta. Assim, o maior desafio é, pelo menos do meu ponto de vista, encontrar o melhor mercado para o revestimento.”

o estudar foi publicado na revista Natureza Nanotecnologia.



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