پژوهشگران ژاپنی تلاش دارند با الهام از ساختار زیستی چشمان حشرات، روشی برای ساخت پوشش های آنتی رفلكس عرضه كنند.
به گزارش روش سئو به نقل از ایسنا و به نقل از نانومگزین، خیلی از مشکلات انسانی وجود دارند که دانشمندان و مهندسان، آنها را با کمک ایده های بیومکانیک حل کرده اند؛ در نتیجه عجیب نیست که بشنویم خیلی از پیشرفت های قابل توجه در ابداع پوشش های آنتی رفلکس، با الهام از ساختار زیستی چشمان “بید” یا “شاپرک ” (Moth) صورت گرفته اند.
از آنجائیکه بیدها، در شب ظاهر می شوند و تمایل دارند از دید شکارچیان پنهان بمانند، تکامل یافته اند تا چشمانی بدون انعکاس داشته باشند. چشمان آنها یک ساختار تناوبی نانومتریک دارد که به درجه بندی سطح چشم می انجامد. این مورد باعث می شود که بیشتر نورهای تصادفی در سطح منحرف شوند و از روی چشم انعکاس پیدا نکنند. این ساختار نانومقیاس آنقدر موثر است که پژوهشگران با استفاده از مواد دیگر از آن تقلید کنند و پوشش های آنتی رفلکس با درجات گوناگونی از موفقیت عرضه کنند.
به رغم پیشرفت های اخیر در حوزه علم نانو که امکان تطابق این ایده را با کاربردهای گوناگون فراهم می آورد، هنوز موانعی همچون مقیاس پذیری و هزینه ساخت وجود دارند که باید بر آنها غلبه شود. پژوهشگران “دانشگاه علوم توکیو”(TUS)، روی راهبرد جدیدی کار می کنند تا بتوانند نانوساختارها و لایه های شفافی را با الهام از چشم بید عرضه کنند. آنها در این پژوهش جدید، روش امیدوارکننده ای را برای این لایه ها در مقیاس های بزرگ عرضه دادند.
پژوهشگران در این پروژه، از کربن شیشه ای استفاده کردند. پروفسور “جان تانیگوچی”(Jun Taniguchi)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: تولید بسترهای کربن شیشه ای، به فرایند “متالورژی پودر” (Powder Metallurgy) نیاز دارد که طی آن، مواد ریز با هم مخلوط می گردند، به شکل مورد نظر پرس می شوند و سپس در یک محیط کنترل شده حرارت می بینند تا اتصال بین ذرات و خواص مورد نظر ایجاد شود.
استفاده از این فرایند در یک حوزه گسترده، دشوار است. ما برای مرتفع ساختن این محدودیت، تلاش کردیم فقط از یک لایه نازک کربن شیشه ای استفاده نماییم که روی یک لایه بزرگ از شیشه معمولی قرار گرفته است.
پژوهشگران برای عملی کردن این راهبرد، از روش “طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی”(ICP) استفاده کردند که برای کار با ساختارهای بزرگ مقیاس، مناسب تر است. آنها بعد از آزمایش پارامترهای متفاوت طیف سنجی پلاسمای جفت شده القایی، دریافتند که فرایند دو مرحله ای به کارگیری این روش، بهترین راه برای به دست آوردن نانوساختارهای باکیفیت است.
“هیرویوکی سوگاوارا”(Hiroyuki Sugawara)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: اگر بتوان این لایه های آنتی رفلکس را در مقیاس متر تولید کرد، کاربردهای احتمالی بسیاری خواهند داشت. ما می توانیم از این لایه ها برای بهبود دید در نمایشگرهای مسطح استفاده نماییم. همینطور شاید پوشش های آنتی رفلکس، روش کارآمدی برای بهبود عملکرد پنل های خورشیدی باشند.
این پژوهش، در مجله “Micro and Nano Engineering” به چاپ رسید.
منبع: روش سئو
