Хотя традиционные антифог спреи относительно неплохо справляются с неудобством запотевания стеклянных поверхностей, всегда эффективнее предотвратить нежелательную конденсацию влаги, чем бороться с ней. Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали инновационное антифог-покрытие, которое нагревает стекло без использования электричества при помощи поглощающих свет золотых наночастиц.

Большинство средств противотуманной обработки поверхностей, например, линз очков, работают за счёт создания гидрофильной плёнки. Это покрытие притягивает к себе капельки конденсата, изменяя их поверхностное натяжение. Таким образом конденсат равномерно распределяется по поверхности в виде тонкой плёнки воды, через которую легче видеть. В «противоположном углу ринга» – автомобильные системы обогрева фар, зеркал и стёкол, которые прогревают структуру стекла при помощи интегрированных в них нагревательных элементов и не дают образовываться конденсату. Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха решили пойти именно таким путём полного предотвращения появления конденсата.

 Разработанное ими антифог-покрытие также нагревает поверхность стекла, однако, в отличие от автомобильных систем, оно не нуждается в электрическом питании. Оно представляет собой «сэндвич» из кластеров золотых наночастиц между тончайшими слоями оксида титана. Общая толщина покрытия составляет всего 10 нанометров – примерно 1/12-1/10 листа сусального золота. Золотые наночастицы поглощают большую часть инфракрасного спектра солнечного света, вследствие чего температура антифог-покрытия становится примерно на 8°C выше температуры окружающей среды. Стоит отметить, что наночастицы поглощают чрезвычайно малую часть видимого света, благодаря чему покрытие остаётся полностью прозрачным. Высокий показатель преломления оксида титана дополнительно повышает эффективность нагревания поверхности. К тому же его внешний слой действует как дополнительная защита для золотых наночастиц в процессе эксплуатации. По словам исследователей, золото обладает хорошей электропроводностью, а значит его можно будет использовать в качестве источника питания для интегрированной в очки батареи, которая будет обеспечивать нагревание линзы при отсутствии солнечного света.

К слову, это не первая попытка швейцарских учёных создать антифог-покрытие с функцией аутонагрева. Впервые об экспериментах с данной технологией стало известно в 2019 году. С тех пор исследователи значительно усовершенствовали как методологию производства, так и само покрытие. В частности, им удалось сделать покрытие более тонким, тем самым повысив его прозрачность. Кроме того, на прозрачность материала повлияла модификация структуры, благодаря которой он более селективно поглощает инфракрасный свет. Хотя в покрытии используется чрезвычайно малое количество золота, исследователи также экспериментируют с другими менее дорогими металлами, чтобы сделать инновационное антифог-покрытие более доступным.