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俄羅斯圣彼得堡國(guó)家信息技術(shù)、機(jī)械學(xué)與光學(xué)研究型大學(xué)（圣光機(jī)大學(xué)）的研究人員開發(fā)了一種可以將普通玻璃變成智能表面的表面。據(jù)介紹，這項(xiàng)技術(shù)可以傳輸大約一半的人眼可感光，并將反射率降低到4%，并可用于制造AR屏幕，為用戶提供周遭對(duì)象的附加信息。另外，新型表面同時(shí)可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。所述研究已發(fā)表到《激光與光子學(xué)評(píng)論（Laser & Photonics Reviews）》期刊。
研究人員的創(chuàng)新解決方案是一種基于鹵化物鈣鈦礦的薄膜，而鹵化物鈣鈦礦是一種具有非凡光學(xué)和電子性能的半導(dǎo)體材料。所述薄膜生產(chǎn)成本低，可用于制造LED和太陽(yáng)能電池，而且效率系數(shù)超過(guò)傳統(tǒng)技術(shù)。
圣光機(jī)大學(xué)物理與工程學(xué)院的首席研究員謝爾蓋·馬卡羅夫（Sergey Makarov）解釋道：“鈣鈦礦薄膜已成功應(yīng)用于LED生產(chǎn)。我們希望它的能夠制造可用于AR屏幕的表面。它們必須足夠透明，以便用戶能夠舒適地透過(guò)它們感知世界。同時(shí)，它們必須發(fā)射光以在屏幕顯示必要的信息。”
最初，鈣鈦礦薄膜的反射系數(shù)為30%，這意味著它們不能傳輸入射光的三分之一左右。圣光電大學(xué)物理與工程學(xué)院的研究人員與俄羅斯科學(xué)院圣彼得堡國(guó)立研究學(xué)術(shù)大學(xué)（St。 Petersburg National Research Academic University of the Russian Academy of Sciences）合作開發(fā)了一種能夠盡可能多地傳輸光，幾乎不反射任何光的表面。
為了降低反射系數(shù)，研究人員對(duì)薄膜進(jìn)行改性，并使其成為一個(gè)超表面。團(tuán)隊(duì)從薄膜去除了一層鈣鈦礦，在其上蝕刻出一種特定圖案的納米顆粒。這樣，表面與光的交互就會(huì)改變。所述圖案是用離子納米光刻技術(shù)以納米精度創(chuàng)建。
圣光機(jī)大學(xué)物理與工程學(xué)院的博士生塔蒂安娜·利亞申（Tatiana Liashenko）指出：“當(dāng)我們的同事應(yīng)用這種方法來(lái)制造納米結(jié)構(gòu)時(shí)，他們注意到超表面的暴露區(qū)域會(huì)變黑和燒焦。盡管有大量的材料能夠留存，但在紫外線的激發(fā)下，它并不發(fā)光。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們將醇鹽溶液蒸汽應(yīng)用于鈣鈦礦表面，這使得我們能夠快速恢復(fù)材料的性能。例如，我們通過(guò)這種方法增加了它的發(fā)光強(qiáng)度，并降低了它的反射系數(shù)。”
通過(guò)這種方式，研究人員能夠確定鈣鈦礦納米顆粒在太陽(yáng)光譜范圍內(nèi)與光交互的幾何參數(shù)。
團(tuán)隊(duì)總結(jié)道：“因此，大部分能量都是沿著光的方向運(yùn)動(dòng)。其余部分會(huì)被鈣鈦礦吸收并轉(zhuǎn)化為光致發(fā)光。結(jié)果，我們得到了一個(gè)高度透明的且具有活性的抗反射超表面。我們現(xiàn)在正計(jì)劃將我們的解決方案應(yīng)用到光電設(shè)備中。”
