p Os revestimentos anti-reflexo (AR) em plásticos têm uma infinidade de aplicações práticas, incluindo redução de brilho em óculos, monitores de computador e a tela do seu smartphone quando estiver ao ar livre. Agora, pesquisadores da Penn State desenvolveram um revestimento AR que melhora os revestimentos existentes na medida em que pode fazer plásticos transparentes, como Plexiglas, virtualmente invisível. p "Esta descoberta surgiu quando estávamos tentando fazer painéis solares de alta eficiência, "disse Chris Giebink, professor associado de engenharia elétrica, Estado de Penn. "Nossa abordagem envolveu concentrar a luz em pequenas, células solares de alta eficiência usando lentes de plástico, e precisávamos minimizar sua perda de reflexão. "

p Eles precisavam de um revestimento anti-reflexo que funcionasse bem em todo o espectro solar e em vários ângulos enquanto o sol cruzava o céu. Eles também precisavam de um revestimento que pudesse resistir ao tempo por longos períodos ao ar livre.

p "Gostaríamos de encontrar uma solução pronta para uso, mas não havia nenhum que atendesse aos nossos requisitos de desempenho, "ele disse." Então, começamos a buscar nossa própria solução. "

p Essa era uma tarefa difícil. Embora seja comparativamente fácil fazer um revestimento que irá eliminar a reflexão em um comprimento de onda específico ou em uma direção específica, não existia um que pudesse atender a todos os seus critérios. Por exemplo, Os revestimentos anti-reflexo de óculos são direcionados para a estreita porção visível do espectro. Mas o espectro solar é cerca de cinco vezes mais amplo que o espectro visível, portanto, esse revestimento não funcionaria bem para um sistema de células solares de concentração.

p As reflexões ocorrem quando a luz viaja de um meio, como o ar, em um segundo meio, neste caso, plástico. Se a diferença em seu índice de refração, que especifica a velocidade com que a luz viaja em um determinado material, é grande - o ar tem um índice de refração de 1 e o plástico 1,5 - então haverá muita reflexão. O índice mais baixo para um material de revestimento natural, como fluoreto de magnésio ou Teflon, é cerca de 1,3. O índice de refração pode ser graduado - variado lentamente - entre 1,3 e 1,5 pela mistura de diferentes materiais, mas a diferença entre 1,3 e 1 permanece.

p Em um artigo publicado recentemente online antes da impressão no jornal Nano Letras , Giebink e co-autores descrevem um novo processo para preencher a lacuna entre o Teflon e o ar. Eles usaram uma molécula de sacrifício para criar poros em nanoescala em Teflon evaporado, criando assim um filme de Teflon-ar de índice graduado que engana a luz para que veja uma transição suave de 1 para 1,5, eliminando essencialmente todos os reflexos.

p "O interessante sobre o Teflon, que é um polímero, é quando você aquece em um cadinho, as grandes cadeias de polímero se dividem em fragmentos menores que são pequenos o suficiente para volatilizar e enviar um fluxo de vapor. Quando estes pousam em um substrato, eles podem repolimerizar e formar Teflon, "Giebink disse.

p Quando as moléculas de sacrifício são adicionadas ao fluxo, o Teflon se reformará em torno das moléculas. A dissolução das moléculas de sacrifício deixa um filme nanoporoso que pode ser graduado pela adição de mais poros.

p "Temos interagido com várias empresas que buscam revestimentos anti-reflexo aprimorados para plásticos, e algumas das aplicações foram surpreendentes, "Eles vão desde a eliminação do brilho das cúpulas de plástico que protegem as câmeras de segurança até a eliminação de reflexos perdidos dentro dos fones de ouvido com realidade virtual / aumentada."

p Uma aplicação inesperada é em UAVs de alta altitude, ou veículos aéreos não tripulados. São aviões com envergadura gigante revestida de células solares. Usado principalmente para reconhecimento, esses aviões dependem da luz do sol para permanecer em vôo quase perpétuo e, portanto, grande parte da luz que recebem está em um ângulo de visão onde os reflexos são mais elevados. Uma das empresas que fabrica essas células solares está explorando o revestimento AR para ver se ele pode melhorar a quantidade de luz captada por um UAV.

p Como a tecnologia é compatível com as técnicas de fabricação atuais, Giebink acredita que a tecnologia de revestimento é escalonável e amplamente aplicável. Neste ponto, suas amostras de teste resistiram ao clima central da Pensilvânia por dois anos, com poucas alterações nas propriedades. Além disso, o revestimento também é antiembaçante.

p “O revestimento adere bem a diferentes tipos de plásticos, mas não de vidro, "ele disse." Então, não será útil para um painel solar típico de telhado com uma tampa de vidro protetora. Mas se a concentração de energia fotovoltaica voltar, uma parte crítica deles são as lentes Fresnel de plástico, e poderíamos fazer a diferença lá. "