什么是防霧表面

2022-05-17

當空氣中的水蒸氣與比周圍空氣-水蒸氣混合物的露點更冷的表面接觸時，就會發生起霧現象。這個問題對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會導致安全風險。例如，人們不經常使用護目鏡的原因之一就是起霧的問題。為了解決這個問題，已經開發出了幾種防霧涂料和配方。

如何實現防霧的性能？

防霧可以通過幾種不同的方式來實現。在汽車中，后擋風玻璃經常被加熱，或者空氣被吹到擋風玻璃上以去除玻璃上形成的霧。這兩種方法都很有效，但不能用于護目鏡之類的應用。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來改變表面的化學性質，也可以通過納米尺度的圖案結構來增強表面的粗糙度。在實踐中，往往兩者都需要，以確保適當的防霧性能。

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°)。當疏水表面化學性質與Wenzel方程所述的表面粗糙度相結合時，這可以實現。當表面超疏水時，水滴會從表面滾落，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合來實現。在超親水表面上，水滴會*擴散，形成一層非常薄的水，這不會改變表面的光學性質。

接觸角的測量可以用來研究這兩種策略。