2022-05-17
當(dāng)空氣中的水蒸氣與比周圍空氣-水蒸氣混合物的露點(diǎn)更冷的表面接觸時(shí)，就會(huì)發(fā)生起霧現(xiàn)象。這個(gè)問題對(duì)于所有戴眼鏡的人來說都很熟悉，但除了令人討厭之外，在某些情況下它甚至?xí)?dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，人們不經(jīng)常使用護(hù)目鏡的原因之一就是起霧的問題。為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)開發(fā)出了幾種防霧涂料和配方。
如何實(shí)現(xiàn)防霧的性能？
防霧可以通過幾種不同的方式來實(shí)現(xiàn)。在汽車中，后擋風(fēng)玻璃經(jīng)常被加熱，或者空氣被吹到擋風(fēng)玻璃上以去除玻璃上形成的霧。這兩種方法都很有效，但不能用于護(hù)目鏡之類的應(yīng)用。不同類型的表面處理提供了另一種防止起霧的方法。通過調(diào)整表面的潤濕性，可以改變水滴在表面上的行為。既可以通過引入官能團(tuán)來改變表面的化學(xué)性質(zhì)，也可以通過納米尺度的圖案結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)表面的粗糙度。在實(shí)踐中，往往兩者都需要，以確保適當(dāng)?shù)姆漓F性能。
超親水和超疏水的防霧策略
防霧有兩種方法，表面可以制成超親水性或超疏水性。超疏水表面具有高接觸角(>150°)和低滯后角(<5°)。當(dāng)疏水表面化學(xué)性質(zhì)與Wenzel方程所述的表面粗糙度相結(jié)合時(shí)，這可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)表面超疏水時(shí)，水滴會(huì)從表面滾落，而非在表面積聚。另一種更常用的方法是使表面超親水(<5°)，這可以通過親水涂層和表面粗糙度相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。在超親水表面上，水滴會(huì)*擴(kuò)散，形成一層非常薄的水，這不會(huì)改變表面的光學(xué)性質(zhì)。
接觸角的測(cè)量可以用來研究這兩種策略。
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