科学家让塑料具有导电性且更透明 制造可融化冰的汽车挡风玻璃

放大  缩小 日期:2020-08-07     来源:盖世汽车    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
核心提示:【汽车塑料/橡胶】据外媒报道,为了改进大尺寸触摸屏、LED灯面板以及安装在窗户上的红外太阳能电池,美国密歇根大学(the University of Michigan)在让塑料具有导电性的同时,也让其变得更加透明。(图片来源:密歇
 【汽车塑料/橡胶】据外媒报道,为了改进大尺寸触摸屏、LED灯面板以及安装在窗户上的红外太阳能电池,美国密歇根大学(the University of Michigan)在让塑料具有导电性的同时,也让其变得更加透明。

 

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(图片来源:密歇根大学)

研究人员打造了一种三层防反射表面,帮助其他研究人员能够在塑料导电性和透明度之间实现最佳平衡。此种具有导电性的金属层夹在两种“介电”材料之间,能够让光轻易地透过,而此种介电材料能够减少塑料和金属层造成的反射。

领导该项研究工作的是密歇根大学电子工程和计算机科学系教授Jay Guo,他表示:“我们研发了一种方法,制出具有更高透明度和导电性、低雾度、优异柔韧性、易于制作以及与不同表面具有良好相容性的涂层。”

此前,Guo教授的团队已经证明,可以在塑料板上增加一层金属,让其具备导电性,如增加一层很薄的银,本身就可以将透光率减少10%。

光通过塑料的透光率略低于玻璃,但是利用防反射涂层可提高其透明度。Guo教授与同事南京理工大学兼密歇根大学客座教授Dong Liu意识到,还需要制作一种具有导电性的防反射涂层。

该研究小组选择的介电材料是氧化铝和氧化锌。在靠近光源的一侧,氧化铝反射回光源的光比塑料表面反射回的光要少。然后是金属层,由银和少量的铜组成,只有6.5纳米厚,最后是氧化锌,能够帮助将光引导进入塑料表面。有些光在塑料与空气接触的相反面会被反射回来,不过,总体而言,光的传输性比单单只使用塑料要好,透光率达88.4%,而只使用塑料的透光率为88.1%。

有了上述理论成果,该小组预计其他研究人员也能设计出类似的“三明治式”的柔性高透明导体,而且其中导体比单使用塑料的透光性更好。

关键是要选择合适的介电材料,然后计算出每个介电材料的厚度,以抑制薄金属层的反射。一般而言,在塑料和金属之间的材料应该具有较高的折射率,而靠近显示屏或光源的材料应该具有较低的折射率。

Guo教授还在继续推进该项技术的发展,正与人合作一个项目,将把太阳能电池中的透明导体安装在窗户上。此类导体能够吸收红外光,并将其转化为电能,同时留下可见光来照亮房间。此外,Guo教授还提出,可以制造能够融化冰的大型面板交互式显示屏和汽车挡风玻璃。

 
 
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