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看起来像磨砂玻璃的新材料，却比普通玻璃更透光
德国研究人员设计出一种比玻璃更透明的薄膜，既能保护隐私，又能降温自清洁。
一种比玻璃更透明、还能保护隐私的材料听起来像是天方夜谭，但德国卡尔斯鲁厄理工学院(Karlsruhe Institute of Technology，简称KIT)的研究人员设计出了一种超薄薄膜材料，正是这样。这个新型的基于聚合物的微光子多功能超材料(PMMM)，其神奇之处在于其中的硅胶“微金字塔”，每个微金字塔的直径仅为人类头发的十分之一。这种材料比普通玻璃更透明，但当它覆盖在玻璃上时，依然能遮挡住背后的物体。
玻璃是世界上最常见的建筑材料之一，但使用玻璃有明显的缺点。透进来的阳光常常会使房间温度升高，而其透明性使得隐私问题难以解决，除非加上额外的遮光膜、窗帘或百叶窗。而且，玻璃还需要经常清洁，因为灰尘和污渍不可避免地会积累。
KIT的研究人员在《自然通讯》期刊上详细介绍了他们的新材料，当它覆盖在玻璃上时，能够解决上述问题。普通窗户的光谱透过率(也就是透明度)大约为91%，而PMMM的透明度达到了95%。但与普通玻璃不同的是，其中73%的光线会被成千上万的硅胶微金字塔立即散射开来。这意味着虽然通过PMMM的光线比普通窗户更亮，但通过它看物体仍然像磨砂玻璃一样模糊不清。这种微小结构与入射光之间的复杂相互作用还带来了额外的好处。
“一个关键特点是它能有效地通过地球大气层的长波红外传输窗口辐射热量，将热量释放到宇宙的冷寂中，”研究报告的共同作者Bryce S. Richards在一份声明中解释道，“这使得无需耗电就能进行被动辐射降温。”
例如，在室内测试中，PMMM层能将环境温度降低多达6摄氏度。与此同时，微金字塔的150度接触角产生了一种类似莲叶的超疏水表面。就像植物一样，水珠在PMMM表面上汇集灰尘和污垢后滑落，从而提供了一种有效的自清洁机制。
研究人员相信，他们的PMMM材料很快就能应用在多个不同的场景中，比如更加可持续和节能的建筑项目。他们还认为可以将这种超材料应用于温室中，由于其更高的透明度，估计可以提高植物的产量多达9%。
本文译自 Popular Science，由 BALI 编辑发布。