飛秒黑科技:戴眼鏡的朋友們從此不再受氣霧的困擾
在使用玻璃和透明性塑料時,其相互隔開的兩側常出現一定的溫差,空氣中的水汽會在其表面凝聚成霧,附著水珠(結露),如一側溫度過低甚至還可以結 霜。無論是霧或是霜都會顯著降低透明材料的透光率、影響視線,帶來諸多不便,甚至引起重大的損失。例如眼鏡表面的哈氣讓我們「霧裡看花」,不過這種不便尚可忍耐,面窗玻璃的霧化卻是大量交通事故的隱患。尤其是在雨季的時候, 車窗如果不擦的話,司機根本就無法正常駕駛,必須停下車來用抹布把霧氣擦乾淨才能繼續駕駛。
在文章的最前面,我想講一個因為玻璃氣霧要死的故事
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霧化現象還造成了資源的大量浪費,如鋼材的生鏽腐蝕等。所以防霧化是一個與生產、生活密切相關的課題。少量的塗料就可達到使 基材表面改性、保護、修飾基材的目的。如果能用防霧塗料來解決霧化問題, 將帶來巨大的經濟效益。
目前,玻璃防霧劑的研究處在積極開發的階段,特別是隨著汽車行業的發展,各國都展開了對防霧劑新產品的研究。隨著科學技術的進步,多元化的發展使得玻璃防霧劑的研究出現百花齊放的局面,各種不同的方法和原理都有各自的特點和獨到之處。一種理想防霧劑應具備成本低、防霧效果好、持效時間 長的特點,且使用方便,對玻璃無腐蝕,對人體無害。因此,研製高效實用的防霧劑新產品並推廣使用,是目前防霧工作的關鍵。
國外在60年代就已掌握了一些簡單的防霧技術,尤其是日本在這方面取得了很好的成績。國內於80年代 開始防霧方面的研究,起步較晚。目前有一些玻璃防霧方面的專利報道,包括 防霧劑、防霧巾及汽車電熱防霧玻璃,其中防霧劑的報道90年代以來表面活性劑類防霧劑占絕大部分,關於塗覆高分子膜防霧劑等方法的報道相對較少。表面活性劑類防霧劑通常主要由表面活性劑、溶劑、潤濕劑、分散劑等組成。此類防霧劑配製簡單,但由於玻璃表面 凝結水分,表面活性劑易流失,故防霧持久性差,一般防霧持續時間為20天。
目前,防霧劑的研究已取得了很大的成果,防霧劑種類很多,除了將表面活性劑直接塗到玻璃上外,更多的是塗覆高分子膜,包括丙烯酸酯類防霧塗料、有機聚硅氧烷防霧劑、聚氧乙烯多元醇類防霧劑等。這兩種防霧劑在玻璃表 面由於表面活性劑的吸附都能形成一層分子層,但是表面活性劑型防霧劑在玻 璃表面不能形成現實意義上的膜,而高分子卻可以形成現實意義上的膜。高分子型防霧劑形成的膜在掃描電鏡下可以看到,而表面活性劑型卻在掃描電鏡下 看不到。納米二氧化鈦是現在研究較為前沿的課題,而用二氧化鈦作為防霧劑 的研究是近幾年才有的。可以說二氧化鈦作為防霧材料這項研究有較為深遠的發展。
飛秒檢測研發團隊,利用現代化的飛秒分析手段和多年積累的配方資料庫,對國外產品進行逆向分析和配方還原,得到了完善的產品成分和配方,並製作出樣品,經過驗證,該產品性能完全媲美國外產品,同時價格也相對實惠很多
國外防霧劑配方實例
飛秒檢測對產品進行逆向分析的實驗路徑
通過飛秒化學原理來研究物質結構就稱為飛秒檢測。飛秒(femtoseconds , fs ,即10-15 s)的時間尺度,這即是化學反應發生的實際歷經時間。這一物理化學領域被命名為「飛秒化學」 (femtochemistry)、「飛秒檢測」(Femtosecond Inspection)
飛秒檢測研發的防霧劑實際效果
通過上圖可以看出,飛秒檢測研發的防霧劑在熱水測試、低溫測試、屋內測試都有優良的防霧效果。該產品市場潛力巨大,例如消防、救援、醫療、特種作業、特種房間等場景有非常好的應用。
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