东京科学大学 科学家已经找到了一种方法来生产大面积的透明薄膜，其纳米结构受到蛾眼结构的启发
信用:伊恩林赛在皮克斯拜 从Velcro到日本著名的子弹头列车新干线，科学家和工程师直接从其他生命形式的生物力学中汲取灵感，解决了许多人类问题
因此，知道抗反射涂层中的许多显著进步是由蛾眼睛中发现的特殊生物结构激发的，并不令人惊讶
蛾子主要是夜间活动的动物，它们希望躲避捕食者，因此进化出了无反射的眼睛
他们的眼睛有一个周期性的纳米结构，使眼睛表面变得有层次，而不是抛光
这导致大多数入射光在表面弯曲，因此，通过眼睛传输，而不是被反射
这种纳米阵列结构非常有效，以至于研究人员试图用其他材料来模仿它，以创造出不同程度的抗反射涂层
然而，尽管纳米科学的最新进展允许将这一理念应用于各种实际应用，但在可扩展性和制造成本方面仍有障碍需要克服
为了解决这些问题，来自东京科技大学和地理信息技术公司的科学家
有限公司
，日本，一直在研究一种生产蛾眼纳米结构和透明薄膜的新策略
在他们发表在《微纳米工程》杂志上的最新研究中，他们提出了一种大规模制造蛾眼模具和薄膜的有前途的方法
使用生物启发纳米结构模具生产的抗反射薄膜的扫描电子显微镜图像
学分:东京科学大学，君谷口 尽管这个研究小组先前已经成功地用氧离子束蚀刻的玻璃碳制作了蛾眼模型，但这种方法是不可扩展的
“生产玻璃碳基板需要使用粉末冶金技术，这种技术很难用于生产大面积的模具，”东京科学大学的君·谷口教授解释说，“为了克服这一限制，我们尝试仅使用沉积在大型常规玻璃基板上的一薄层玻璃碳
" 此外，为了使这一新策略可行，研究小组这次选择使用电感耦合等离子体系统，而不是以前使用的电子回旋共振离子源
虽然这两种设备都可以使用氧离子的集中束蚀刻玻璃碳，但等离子体技术产生更宽的离子束照射范围，这更适合于大面积结构的工作
在用不同的等离子体参数测试后，研究人员确定两步等离子体蚀刻工艺是获得高质量纳米结构模具的最佳方法
然后，他们用这种模具用紫外线固化树脂制造出一种具有蛾眼纳米结构的透明膜
蛾眼膜的光学性质与没有纳米结构图案的样品的光学性质相比
蛾眼结构提高了透射率和反射率，证明了它的抗反射特性
学分:东京科学大学，君谷口 这种薄膜的光学性能是显著的；它对可见光的反射率仅为0
4%，比没有蛾眼纳米结构的类似膜低10倍
此外，透过材料的透光率也增加了，这意味着使用薄膜来减少反射光不会影响光学性能
风水技术公司的首席技术官杉川博之强调，如果有可能以米为单位生产这种抗反射膜，那么这种膜有许多可能的应用:“我们可以用这种膜来提高平板显示器、数字标牌以及自新冠肺炎大流行以来随处可见的透明丙烯酸板的可见度
此外，抗反射涂层也是提高太阳能电池板性能的有效途径
" 这项研究展示了如何通过使其制造更容易扩展来扩大生物启发结构的用途
这些进步也有助于保护自然，这样我们就可以不断从其他物种那里获得有用的想法
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