MIT研究团队：可拉伸防雾胶带，适用于各种曲率的多种透明材料

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透明材料在日常生活和工业应用中是必不可少的。理想透明材料能够让光透过自身而不会产生太多反射或者散射。但在许多情况下，由冷凝引起的表面雾化会严重影响透明材料的光学性能，进而使其无法使用。近日，MIT研究团队在Advanced Functional Materials发表文章《Stretchable Anti-fogging Tapes for Diverse Transparent Materials》, 报道了一种可拉伸防雾胶带，能够解决各种曲率的多种透明材料的雾化问题，能在高湿环境、甚至多模态的机械加载下，依然保持着高于90%高透射率(total transmittance)和低于5%漫射透过率(diffuse transmittance)。相比于已有的防雾技术，可拉伸防雾胶带不受材料选择和几何形状的影响，可以贴附在各种曲率的多种透明材料，包括可拉伸、可折叠的柔性透明器件，并具备成本低、加工简单且使用寿命长等特点。

视频1

如图1所示，可拉伸防雾胶带主要包括三层透明结构：1）具有理想弹性恢复的可拉伸增韧透明层，2）具有持久防雾性能的亲水高分子层，3）具有可逆粘接性能的透明粘附层。其中，可拉伸增韧透明层和可逆粘附层能够让防雾胶带在预拉下实现与复杂曲面的无缝贴合，避免胶带褶皱引起的光散射。亲水高分子层可以促进膜状冷凝，让冷凝的水滴快速转移（视频2），以水膜的形态附着于表面，尽可能降低水滴引起的光反射和散射。

图1. 可拉伸防雾胶带的结构和设计

视频2

该防雾胶带可用于解决多种常见透明材料的雾化问题，包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）。此外，该防雾胶带还可用于解决不同曲率的弯曲透明表面的雾化问题（视频3）。最后，得益于该防雾胶带的可拉伸性能，团队进一步展示了防雾胶带在柔性、可拉伸、可折叠透明材料上的防雾效果（图2）。

视频3

图2. 可拉伸防雾胶带在柔性、可拉伸、可折叠透明材料上的防雾效果测试

防控新冠疫情期间，很多人戴上了平时不戴的口罩，但戴上口罩后，眼镜或者护目镜非常容易起雾，影响视野范围。眼镜或者护目镜的起雾问题在冬天户外运动时尤为严重。MIT团队进一步测试了可拉伸防雾胶带对于防止眼镜和护目镜雾化的优良效果（图3）。

图3. 室内、室外测试防雾胶带对于眼镜和护目镜的防雾效果

可拉伸防雾胶带的其他潜在应用包括太阳能蒸馏器的冷凝材料、农业大棚和光学器件等。

MIT博士后林少挺、MIT访问学者杨月莹、倪嘉桦为该论文共同第一作者，陈刚教授和赵选贺教授为通讯作者。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202103551

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