Ssylka

Могут ли наноструктуры сапфира стать новым стандартом технологий?

Ученые из Университета Техаса в Остине разработали инновационный способ формирования сапфировых наноструктур, которые дополняют привычную твердость и устойчивость к царапинам дополнительными функциями: самоочищением, снижением бликов, защитой от запотевания и отпугиванием пыли.
Могут ли наноструктуры сапфира стать новым стандартом технологий?
Изображение носит иллюстративный характер

Сапфир традиционно применяется в оборонной отрасли, электронике и при создании защитных экранов для смартфонов, очков и ветровых стекол. Его исключительная прочность и красота делают его высокоценным материалом, но именно эти свойства затрудняют обработку на микроуровне.

Во главе исследования стоит Чих-Хао Чанг, доцент кафедры машиностроения, который отмечает: «Сапфир – это высокоценный материал благодаря своей твердости и множеству других благоприятных свойств, но именно эти же свойства, делающие его привлекательным, усложняют его производство в малых масштабах».

Наноструктуры, полученные в ходе работы, обладают самым высоким аспектным коэффициентом для сапфира. Недавний доктор Кун-Чиен Чиен подчеркнул, что новое решение позволяет преодолеть традиционную проблему хрупкости подобных наноматериалов. Аспирант Мехмет Кепенекчи добавил: «Наши сапфировые наноструктуры не только многофункциональны, но и механически прочны, что делает их идеальными для приложений, где критически важны долговечность и производительность».

Студент Эндрю Туннел провел эксперименты по адгезии пыли и установил, что «наша самоочищающаяся поверхность сапфира способна поддерживать 98,7% зоны, свободной от пыли, используя только силу гравитации».

Документированное в журнале Materials Horizons исследование опирается на биомиметическую конструкцию, вдохновленную структурой глаза мотылька. Сужающийся профиль наносит улучшение передачи света, снижая блики, а высокая энергоемкость поверхности и значительный аспектный коэффициент способствуют формированию супергидрофильного эффекта для предотвращения запотевания. При дополнительной обработке достигается эффект, аналогичный листу лотоса, позволяющий воде легко скатываться с поверхности.

Технология находит применение в создании дисплеев, оптических систем, камер и ветровых стекол, где важна устойчивость к пыли, бликам и запотеванию. Разработки также перспективны для оборонной, аэрокосмической и космической промышленности, где защита чувствительного оборудования и достижение высокой надежности играют решающую роль.

Дальнейшие исследования направлены на масштабирование производства наноструктур и совершенствование их механических и химических характеристик, что открывает новые возможности для их использования в широком спектре отраслей.


Новое на сайте

18884Знаете ли вы, что приматы появились до вымирания динозавров, и готовы ли проверить свои... 18883Четыреста колец в туманности эмбрион раскрыли тридцатилетнюю тайну звездной эволюции 18882Телескоп Джеймс Уэбб раскрыл тайны сверхэффективной звездной фабрики стрелец B2 18881Математический анализ истинного количества сквозных отверстий в человеческом теле 18880Почему даже элитные суперраспознаватели проваливают тесты на выявление дипфейков без... 18879Шесть легендарных древних городов и столиц империй, местоположение которых до сих пор... 18878Обзор самых необычных медицинских диагнозов и клинических случаев 2025 года 18877Критическая уязвимость CVE-2025-14847 в MongoDB открывает удаленный доступ к памяти... 18876Научное обоснование классификации солнца как желтого карлика класса G2V 18875Как безграничная преданность горным гориллам привела Дайан Фосси к жестокой гибели? 18874Новый родственник спинозавра из Таиланда меняет представления об эволюции хищников Азии 18873Как новая электрохимическая технология позволяет удвоить добычу водорода и снизить... 18872Могут ли ледяные гиганты Уран и Нептун на самом деле оказаться каменными? 18871Внедрение вредоносного кода в расширение Trust Wallet привело к хищению 7 миллионов... 18870Проверка клинического мышления на основе редких медицинских случаев 2025 года