光学或光子涂料通常用来增加反射,传播,或偏振属性的组件,例如,棱镜,偏振电影,颜色过滤器、镜子、衍射马赛克,耐火材料镜片。光子涂料应用在许多领域,如医学、传感器、电子产品等。
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光子涂料的性质
光子涂料是基于光学特性应用于电子和与仿生制造、表面增强拉曼散射,等。如上所述,这些涂料增强反射,传播,和极化组件的属性。
没有光学涂层的玻璃组件将反映在每个表面入射光的4%。相反,一个玻璃anti-reflection涂层将显著减少在每个表面反射不到0.1%。一个高度反光的电介质涂层可以提高反射率为99.99%以上。通常,光涂料是由金属、氧化物和稀土材料。亚博网站下载这些涂料的性能是基于层涂料应用的数量,和它的折射率。
光子晶体,也被称为光子带隙材料、光学纳米结构开发影响光子的运动,类似于半导体晶体如何影响电子的运动。亚博网站下载光子晶体可以在自然界中以多种形式和过去几百年都已经被广泛地研究过了。
这些晶体是重要的光学材料,用于控制光的流动。亚博网站下载光子晶体是广泛用于低和高的发展为透镜和反射镜反射涂料。他们也用于生产油漆和油墨的变色。
光子涂料为Windows
伯克利实验室加利福尼亚大学的科学家们已经开发出一种聚合物热反射光子涂料,当应用到windows可以提高能源效率。该涂料包含光子晶体可以反射光线在不同的波长选择性。使用这种涂料的主要优势是,它限制了加热系统和空调的使用。
聚合物热反射光子涂层是基于刷嵌段共聚物可以迅速自组装形成光子晶体。这些晶体很容易可调在整个光谱的太阳能。换句话说,这些光子纳米晶体可以选择性地反映出不同波长的光。
洗瓶刷聚合物的分子结构主要由一个刚性链分子刷毛脱落。这种结构的优点之一是,它不容易缠绕。雷蒙德•魏特坎普伯克利实验室的一名科学家,而洗瓶刷聚合物的结构与讨厌的虫子,可以很容易和刚性。相比之下,煮熟的意大利面条不能很容易由于其结构保持一致。
几个节能窗涂料是商用,这是非常昂贵的,需要专业的承包商安装。新开发的产品具有成本效益,目前,他们正在研究降低成本1.50美元。低成本将增加消费者的使用,每年可以节省能源消耗约350亿千瓦时。
此外,这些涂料的应用程序到windows可以显著减少二氧化碳排放量每年240亿公斤,相当于五百万辆汽车的排放。
剩余的技术挑战之一科学家需要解决的是光子的保真度的增强涂层材料。这种改进将提高涂层的能力来反映太阳的大部分能量同时降低的热量传递到建筑,虽然仍清楚的眼睛。
光子涂层监控敏感对象
英国大学研究人员学院Holbeach已经开发出一种新的光子涂层技术在研究光子晶体光学和数字指纹。这种涂料包括可见红外透明聚合物树脂具有弹性衍射光学性质。该组件是化学性质稳定,不溶于水,具有较高的可塑性,并稳定在温度20至80oc .这些属性非常有利于发展与光子的涂料签名。
新开发的光子涂料可以应用监控敏感物体在接近或更长的距离。科学家解释说,主要的涂料成分是透明的可见光和红外线。涂层设计的每个光子晶体的带隙控制在两个或两个以上的光谱区域。
这个涂料提供了一个独特的信号,不是自然发生的,是极其困难的制造,不容易辨认的不必要的眼睛和夜视能力。简单地说,这个光子层包含一个不同的红外带隙签名。科学家们乐观地认为,这种涂层可以有效地用于防伪检测为钱和其他商业跟踪应用程序。
光子涂层光学传感器
研究表明,光子涂料,能够应对周边环境的变化,深刻地用作光学传感器、自适应伪装,和信息加密。最近科学家们开发出了湿度传感、变色光子聚合物涂料、基于氢键的三维(3 d)蓝相液晶网络。
此外,3 d光子纳米结构的自组装特性,随着刚性的存在共价键之间的聚合物和衬底表面,在展示颜色变化中起着重要的作用。这种聚合物光子涂层具有生动的结构色。
研究人员解释说,humidity-driven可逆颜色变化,整个可见光谱的光,由于氢键的断裂和发生,随后,转换成一种吸湿性聚合物涂层。这项技术可以用于开发可裁制成衣的3 d光子纳米结构,可用于传感、显示、anticounterfeiting和仿生伪装。
光子涂料和工业
美国是世界上最大的光学涂料市场。几家公司商业制造光学涂层,用作温度窗口涂层稳定性、传感器、电子、医药、等等。Helia光子学就是这样的一个公司在苏格兰,专业生产薄涂料为半导体设备、激光方面等。
这个组织还大力参与工业和学术研究光子涂料的发展和完善。
引用和未来的阅读
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