p (Phys.org) —Porous movies, que usam propriedades semelhantes às vistas em olhos de mariposa em combinação com nanopartículas, estão sendo desenvolvidos para serem robustos, revestimentos anti-reflexos autolimpantes para uso em plástico e vidro. p Detalhes dos revestimentos, que foram desenvolvidos por pesquisadores da Universidade de Cambridge, foram recentemente descritos no jornal Nano Letras .

p Os revestimentos anti-reflexos precisam refratar o mínimo de luz possível para serem eficazes, mas é extremamente difícil produzi-los como uma única camada. Na última década, pesquisadores desenvolveram revestimentos distribuídos, que resolvem isso imitando a estrutura dos olhos das mariposas.

p As propriedades anti-reflexas dos olhos das mariposas não vêm de uma única camada, mas de um padrão hexagonal de pequenas saliências. Os espaços entre essas saliências são tão pequenos que os feixes de luz que chegam veem a superfície do olho como uma única camada, essencialmente removendo a interface entre o ar e a superfície, permitindo que as mariposas vejam à noite e sejam menos visíveis aos predadores.

p O problema com as versões sintéticas dos revestimentos para os olhos das mariposas é que os pequenos espaços que tornam o revestimento anti-reflexo em primeiro lugar podem rapidamente ficar obstruídos com sujeira, que fazem com que o efeito anti-reflexo seja perdido.

p O professor Ulli Steiner e colegas do Laboratório Cavendish desenvolveram um novo revestimento que é anti-reflexo e autolimpante. Para desenvolvê-lo, O professor Steiner e seus co-inventores criaram uma estratégia para fazer camadas de plástico com pequenos poros bem definidos, semelhantes aos olhos da mariposa. Mas, ao tornar os poros maiores do que na maioria dos outros tipos de revestimento de olho de mariposa, eles foram capazes de incorporar nanocristais de dióxido de titânio à estrutura.

p Esses nanocristais são fotocatalíticos - quando a luz incide sobre eles, eles começam a quebrar a sujeira que obstrui os poros, até que tudo o que resta é o dióxido de carbono, e a água que evapora da superfície, tornando o material autolimpante.

p Nos primeiros testes do material, as nanopartículas de dióxido de titânio foram capazes de quebrar todos os óleos contidos em uma impressão digital em 90 minutos. O revestimento é capaz de quebrar a maioria dos hidrocarbonetos padrão que obstruem a maioria dos revestimentos anti-reflexos porosos.

p A pesquisa inovadora é a primeira vez que essas nanopartículas foram efetivamente incorporadas em revestimentos anti-reflexos, levantando a possibilidade de anti-reflexo, vidro ou plástico autolimpante.

p O revestimento adere ao substrato por meio da química sol-gel, resultando em uma ligação durável e um revestimento que não descasca.

p Embora o material atualmente seja adequado apenas para aplicações externas, pois requer luz ultravioleta para que ocorra a fotocatálise, a equipe está planejando mais testes para ver se o material pode ser adaptado no futuro para luz interna, o que abriria uma ampla gama de aplicações potenciais.

p A equipe está atualmente estudando aplicações na construção de vidro e células solares, a maior parte das células solares de luz solar devem capturar e converter em energia simplesmente refletida na superfície, e os revestimentos anti-reflexos atuais ficam facilmente obstruídos com sujeira. “Ao gerar energia a partir de células solares, você tem que lutar por cada ganho percentual de eficiência, "disse o professor Steiner." O revestimento que desenvolvemos combina dois princípios científicos interessantes, e pode aumentar a quantidade de luz que entra nas células solares. "