科学家从相互矛盾的聚合物中开发出具有最佳光学性能的纳米涂层

德国基尔，2020年11月11日，德国基尔大学的材料科学家合成了纳米级梯度共聚物，这种共聚物具有明显的矛盾特性，可以制造薄膜聚合物涂层，可用于覆盖传感器设备和MEMS技术。这种材料涂层也可以应用于飞机和玻璃表面，使这些物体的表面更容易“除冰”。

薄膜聚合物涂层的其他应用存在于将机械过程转移到纳米级的分子机器中。

一种材料的对比性质(例如，同时硬和软)对于开发渐增的抗反射透镜是有用的。在自然界中，人的眼睛和贻贝都能看到这些东西——动物能够粘附在坚硬的表面上而不被电流施加的力分离，这要归功于它们外壳内部的软组织帮助它们粘附在坚硬的表面上。贻贝形成弹性粘着线，由于纤维内的蛋白质组合从一端到另一端均匀变化，因此粘着线对末端的粘着线变得更加坚硬。

为模仿这种现象，基尔研究小组由博士学位的斯蒂芬·施罗德（Stefan Schroder）领导。多组分材料主席（该研究的第一作者）的候选人，将两种具有不同特性的材料在纳米水平上结合起来，以试图开发自己的梯度薄膜-具有相似合并特性的薄材料。该团队使用了聚四氟乙烯或特氟隆，以及聚合物pV3D3。铁氟龙具有疏水性（疏水性）和不粘特性，难以应用于其他表面，而pV3D3具有很强的粘合性。

研究人员证明了这种材料之间的牢固结合，而不会损害任何一种材料的不同性能，从而实现了具有疏水性的上表面和良好粘合的下表面的涂层。

尽管研究小组的有效演示，一个受控的聚合物涂层过程需要蒸汽分解;聚合物本身不分解就不能蒸发或溅射。用于陶瓷材料和金属涂层的气相沉积(溅射)工艺已经在大规模的工业环境中应用了几十年，研究人员选择扩展现有的沉积技术，称为启动化学气相沉积，或iCVD，以在衬底表面生长聚合物。

研究小组使用精心制作的工艺在流动过程中将两种聚合物在纳米级连接在一起：梯度层的扫描电子显微镜图像中从pV3D3到特氟隆（PTFE）的转变在此处标记为从红色到蓝色的转变。由基尔大学提供。