光学センサー用ウェット式超撥水防曇コーティング

Wet-Style Superhydrophobic Antifogging Coatings for Optical Sensors.

• Jongsun Yoon
• Min Ryu
• Hyeongjeong Kim
• Gwang-Noh Ahn
• Se-Jun Yim
• Dong-Pyo Kim
• Hyomin Lee

抄録

透明基板は、パーソナルアイウェア、スポーツアイウェア用レンズから透明ディスプレイ、センサーまで、光学用途に幅広く使用されています。これらの基板には優れた光学特性が要求される一方で、過度の曇りや表面汚染などの環境的課題があります。本研究では、ポリマーとシリカナノ粒子からなるヘテロ構造のナノスケール薄膜上に低表面エネルギー微細構造をパターン転写することで、防曇性、反射防止性、セルフクリーニング性を同時に発揮するウェットスタイルの超疎水性コーティングを作製できることを実証した。ポリマーとシリカナノ複合体の下層は親水性の貯留層として機能し、水分子が優先的にこの下層領域に凝縮して反射を抑制するように誘導し、低表面エネルギー微細構造は、表面に吸着した汚染物質を水ですすぐことで容易に除去することを可能にします。

Transparent substrates are widely used for optical applications from lenses for personal and sports eyewear to transparent displays and sensors. While these substrates require excellent optical properties, they often suffer from a variety of environmental challenges such as excessive fogging and surface contamination. In this work, it is demonstrated that a wet-style superhydrophobic coating, which simultaneously exhibits antifogging, antireflective, and self-cleaning properties, can be prepared by pattern transferring low-surface-energy microstructures onto a heterostructured nanoscale thin film comprising polymers and silica nanoparticles. The polymer-silica nanocomposite base layer serves as a hydrophilic reservoir, guiding the water molecules to preferentially condense into this underlying region and suppress reflection, while the low-surface-energy microstructure enables contaminants adsorbed on the surface to be easily removed by rinsing with water.

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