Een nieuwe coating ontwikkeld door ETH-onderzoekers voorkomt beslaan op transparante oppervlakken. In plaats van elektriciteit te gebruiken, de coating is afhankelijk van zonlicht om het oppervlak te verwarmen.

Iedereen die skiet, draagt ​​een bril, een camera gebruikt of een auto bestuurt kent het probleem:als je door de kou in een vochtige omgeving komt, je bril, cameralens of voorruit kan snel beslaan. Onderzoekers van ETH Zürich hebben nu een nieuwe transparante materiaalcoating ontwikkeld die dit effect sterk vermindert. Slechts een paar nanometer dik, hun duurzame coating is gemaakt van gouden nanodeeltjes ingebed in niet-geleidend titaniumoxide.

"Onze coating absorbeert de infrarode component van zonlicht samen met een klein deel van het zichtbare zonlicht en zet het licht om in warmte, " legt Christopher Walker uit, een doctoraalstudent in de groep van ETH Professor Dimos Poulikakos en hoofdauteur van de studie. Hierdoor wordt het oppervlak met 3 tot 4 graden Celsius opgewarmd. Het is dit temperatuurverschil dat beslaan voorkomt.

Passieve verwarming

Warmte is ook het antwoord op het probleem van beslaan van autoruiten. Warme lucht van de voertuigverwarming verwarmt de voorruit, terwijl de achterruit is voorzien van een rooster van elektrische verwarmingselementen. Maar in tegenstelling tot deze methoden, de nieuwe coating van de ETH-onderzoekers werkt passief. Aangezien de enige benodigde energiebron de zon is, hun coating is vooral geschikt voor draagbare items zoals brillen en goggles.

Efstratios Mitridis, een andere promovendus in de groep van Poulikakos, legt uit wat de nieuwe oppervlaktecoating zo bijzonder maakt:"Normaal gesproken het zijn donkere oppervlakken die licht absorberen en omzetten in warmte, " hij zegt, "maar we hebben een transparant oppervlak gecreëerd dat hetzelfde effect heeft."

Beter dan anti-condenssprays

Condensatie vindt plaats op een oppervlak wanneer de temperatuur plotseling daalt of de luchtvochtigheid stijgt, kleine waterdruppels vormen die invallend licht in verschillende richtingen verspreiden op vrijwel dezelfde manier als atmosferische mist. Als alternatief voor het gebruik van warmte om beslaan te voorkomen, gevoelige oppervlakken kunnen worden gecoat met hydrofiele middelen. Omdat ze water aantrekken, deze middelen zorgen ervoor dat de condensatie een gelijkmatige dunne film van vloeistof over het oppervlak vormt in plaats van afzonderlijke druppels. Anticondenssprays voor brillen werken meestal volgens dit principe.

Nutsvoorzieningen, tests hebben aangetoond dat bij blootstelling aan zonlicht, beslagen oppervlakken bedekt met gouden nanodeeltjes en titaniumoxide worden vier keer sneller helder dan oppervlakken die zijn behandeld met een normaal anticondensmiddel. "Spuitbehandelingen verliezen vaak na verloop van tijd hun effect omdat de anti-condensfilm opdroogt of ongelijkmatig wordt verdeeld, Walker zegt. "Een duurzame coating zoals die van ons gaat veel langer mee dan een spuitbehandeling, die u vrijwel dagelijks moet aanbrengen, " hij voegt toe.

De ETH-wetenschappers zijn nu van plan om hun nieuwe methode op de markt te brengen, in samenwerking met een partner uit de industrie. "We willen onze toch al robuuste coating verfijnen om ervoor te zorgen dat deze jarenlang meegaat, en we willen de technologie van laboratoriumschaal naar industrieschaal brengen, " zegt Walker. Hun coating heeft een enorm scala aan potentiële toepassingen, inclusief autoruiten en achteruitkijkspiegels, evenals skibrillen en duikmaskers.