德克薩斯大學奧斯汀分校（The University of Texas at Austin）的研究人員近期成功發明新型的超級藍寶石（Super Sapphire）奈米結構，其卓越性能引人注目。這種新材料不僅具備防塵、防眩光、防霧等特性，更保持了藍寶石固有的耐用性，創新成果有望在電子、光學、太空和國防等領域掀起革命。
試想一下，手機螢幕無論掉落多少次都能毫髮無損，眼鏡可以消除惱人的眩光，汽車擋風玻璃不再飽受灰塵困擾。這些夢想般的科技，很快就將成為現實。研究靈感來源於大自然，團隊賦予藍寶石超乎想像的超能力。
藍寶石以其卓越的硬度著稱，幾乎不可能被刮傷，使其成為高性能應用的理想選擇。然而，傳統的藍寶石生產方式也限制了其在微觀領域的應用。沃克機械工程系（Walker Department of Mechanical Engineering）副教授、該專案首席研究員 Chih-Hao Chang 表示：「藍寶石是一種高價值材料，因為它硬度高且具有許多其他有益特性。但同樣的特性也使其小規模生產變得非常困難。」
為了克服這一挑戰，研究團隊研發出基於藍寶石的新型奈米結構。這種奈米結構展現了迄今為止最高的縱橫比，使其在不完全失去剛度和硬度的前提下，同時具備了多種功能。
▲ 研究團隊研發出基於藍寶石的新型奈米結構樣本。（Source：德克薩斯大學奧斯汀分校，下同）
仿生蛾眼設計，提升光穿透率
研究表明，雖然新型藍寶石奈米結構的抗刮擦性不如傳統塊狀藍寶石（與鎢或傳統玻璃相當），但它卻擁有卓越的防霧、防塵、防眩光功能，並具備自清潔特性。
藍寶石奈米結構的錐形輪廓，效仿了蛾眼的設計，增強了光穿透率並減少了眩光。對於消費者而言，它將使智慧型手機在惡劣的光照條件下更容易閱讀，鏡頭和窗戶不再起霧，相機不再眩光，擋風玻璃更加堅固且不易積塵。
在太空探索領域，防塵性能可以確保關鍵任務設備在其他星球的著陸任務中免受塵埃侵害。在國防應用中，這項技術也可能用於製造更強大的紅外線感測器和防護窗。
研究人員正積極將這項技術推向現實，並持續探索改進方案。他們計劃擴大製造規模，將奈米結構應用於更大的樣本，並進一步優化機械和化學性能。
研究已刊載於《Materials Horizons》期刊。
- Scientists Develop “Super Sapphire” That Resists Scratches, Glare, Fog, and More
- Scratch-resistant sapphire nanostructures with anti-glare, anti-fogging, and anti-dust properties
（首圖為示意圖；來源：AI 生成）
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