В Питтсбурге американские исследователи создали прозрачные самоочищающиеся поверхности. Ранее разработанные в лаборатории материалы не отличались высокой прозрачностью. Новая технология основана на тонком наноструктурированном стекле, которое имитирует крылья бабочки с их способностью отталкивать воду, кровь и масло. Компьютеры, используя метод машинного обучения, оптимизируют параметры производства.
Пол Леу и соратники из Университета Питтсбурга обрабатывали тонкие пластинчатые силикатные стекла в два этапа. Сначала использовали ускоренные ионы различных газов (гексафторид аргона, кислорода или сера) для создания асимметрично расположенной наноструктуры на поверхности стекла. Полученная прозрачность для видимого света составила 99,5%. После этого на слой наноструктурированного стекла поместили слой диоксида кремния в плазменную камеру, обработанную фторсиланом и стабилизированную.
Изготовленный таким образом стеклянный материал был необычайно прозрачным и отталкивал различные жидкости, подобно наноструктурированной поверхности. Исследователи назвали это свойство омнифобным. «Наши очки не запотевают даже в очень влажной атмосфере», — отмечает коллега из Leus Саджад Хаганифар. По словам исследователей, ни один другой материал не обладает всеми этими свойствами одновременно.
Метод машинного обучения, относящийся к искусственному интеллекту, оказал помощь в производстве. Компьютерный алгоритм определил наиболее перспективные параметры испытаний, такие как давление, температура или расход газа. В результате Leu и его коллеги смогли заранее исключить множество возможных условий испытаний и после нескольких десятков прогонов быстро нашли лучшие параметры для прозрачных и омнифобных стекол. Исследователи видят также применение в оптических измерительных приборах, работающих безупречно во влажной среде, а также в новых устойчивых к загрязнениям защитных очках для дисплеев смартфонов и ноутбуков.