疫情期間戴口罩又戴眼鏡時，鏡片易因呼氣而起霧影響視線，令戴眼鏡者感到不便。近日，新加坡南洋理工大學的科研團隊根據此痛點，開發出一種長效防霧塗層，用於塑料表面，可"自我清潔"，還能省去反覆塗抹的麻煩。

科研團隊

這項發明的研究團隊包括NTU材料科學與工程學院教授CHEN ZHONG，博士生SUN YE和國家教育學院自然科學與科學教育學術小組負責人RAJDEEP SINGH RAWAT教授。

通過兩步法應用薄的雙層二氧化矽 - 二氧化鈦薄膜的耐用塗層。

首先，用氧等離子體處理塑料表面，這是清潔表面以提高附著力的常見工業方法。然後使用脈衝雷射沉積將薄的雙層薄膜沉積在塑料表面上 - 其中雷射束聚焦以蒸發來自預期塗層目標的材料，以達到所需的薄膜厚度水平。

來源：NTU官網

臨時防霧塗料的局限性

防霧噴霧劑和濕巾是眼鏡或眼鏡佩戴者中的熱門產品，自疫情因為戴口罩成為常態。

防霧塗層也用於太陽能電池板，擋風玻璃和在潮濕環境中使用的顯示器或透鏡。

然而，目前市場上的解決方案，如防霧噴霧和濕巾是暫時的，因為它們不能承受洗滌，必須定期重新更換或補充。此外，它們容易被污垢或細菌污染表面，這意味著需要更換或維護。

來源：NTU官網

由於新設計的塗層具有持久的防霧和"自清潔"能力，NTU研究團隊認為他們的創新提供了一種有吸引力的長期解決方案，可以克服塑料霧化的問題，這些問題也可能降低成本和浪費。

科研原理

科研團隊首先用氧等離子體處理鏡片（或其他塑料表面）。這樣做既是為了清潔它，也是為了提高隨後將沉積在上面薄膜的附著力。

該透明薄膜由兩層組成，一層由二氧化矽組成，另一層由二氧化鈦組成。研究人員使用雷射在真空室內蒸發兩層薄膜，隨著蒸發的二氧化矽和二氧化鈦向上上升，薄膜就被精細地沉積在位於腔室頂部的鏡片上。

來源：NTU官網

與其他防霧塗層的情況一樣，這種塗層的工作原理是使微小的水滴（沉澱在鏡片上）擴散成一層容易看穿的均勻薄膜。

研究測試表明，當用粗棉布墊摩擦時（標準的耐磨測試技術），薄膜可以抵抗磨損，而且當將玻璃紙膠帶粘貼到薄膜上然後剝離時，它仍然與鏡片粘合。

陽光照射下的塗覆「自清潔」

此外，當處理過的鏡片暴露在陽光（或其他紫外線光源）下時，二氧化鈦會被觸發以分解有機污染物，例如污垢顆粒和細菌。

研究作者Sun Ye說：「研究的結果證明了我們塗層的多功能性。它具有抗反射、防霧和自清潔功能。此外，製造方法快速且易於實施，具有出色的耐用性，這使得我們的創新在其他防霧方案中獨樹一幟。」

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來源：NTU官網

信息來源：

1. "Novel coating developed prevents fogging on plastic surfaces and 『self-cleans』" NTU Media Release

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