飞蛾眼睛启发抗反射涂层

东京科技大学的研究人员受到飞蛾眼睛生物结构的启发，研制出一种抗反射涂层。此前研究人员通过多年的努力尝试重建抗反射结构，他们取得了不同程度的成功; 尽管纳米科学的最新进展也可以创造出这种技术，但可扩展性和制造成本依然是障碍。研究人员之前的一次尝试是用氧离子束蚀刻的玻璃形碳制成蛾眼模型。东京科技大学教授Jun Taniguchi解释说: “生产玻璃形碳衬底需要使用粉末冶金技术，这很难大面积生产。”为了克服这个局限性，我们尝试只用一层薄薄的玻璃形碳沉积在一个大的普通玻璃衬底上。

位于东京的团队选择了使用电感耦合等离子体(ICP)系统，而不是之前使用的电子回旋共振离子源。虽然两种器件都可以用聚焦的氧离子束刻蚀玻璃形碳，但是ICP 能够产生更宽的离子束辐照范围，更适合于大面积结构的工艺。

科学家们发现了一种制造大面积透明薄膜的方法，这种薄膜的纳米结构受到了蛾眼结构的启发。Pixabay （Ian Lindsay）供图.

经过不同参数的测试，研究人员确定了两步ICP 蚀刻工艺是能够获得梦寐以求的高质量纳米结构模具的最佳方法。利用这种模具和紫外光固化树脂，研究人员制作出了一种具有蛾眼纳米结构的透明薄膜。这种薄膜对可见光的反射率为0.4%，比没有纳米结构的类似薄膜低10倍。透过薄膜的光的透射率增加了，这意味着使用薄膜减少反射光与其光学性能之间没有发生折衷。“我们可以利用这些薄膜来提高平板显示器、数字标识以及自新型冠状病毒爆发以来到处使用的透明丙烯酸板的透明度。此外，抗反射涂层也是提高太阳能电池板性能的有效方法。”

这项研究发表在《Micro and Nano Engineering》上(www.doi.org/10.1016/j.mne.2020.100077).