Revestimento antirreflexo torna plástico virtualmente invisível

23/04/2019


Cúpula de plástico sem revestimento (esquerda) e uma cúpula coberta com o novo revestimento antirreflexo (à direita)


Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, nos EUA, desenvolveram um revestimento antirreflexo com uma eficiência capaz de tornar materiais plásticos, como o acrílico, tão transparentes que se tornam virtualmente invisíveis.

"Esta descoberta surgiu quando tentávamos produzir painéis solares de maior eficiência," conta o pesquisador Chris Giebink. "Nossa abordagem envolveu a concentração de luz em células solares pequenas e de alta eficiência usando lentes plásticas, e precisávamos minimizar a perda [de luz] por reflexão."


Para isso era necessário um revestimento antirreflexo que funcionasse bem em todo o espectro solar e em vários ângulos, para continuar funcionando conforme o Sol cruza o céu. O revestimento precisaria também resistir ao clima por longos períodos de tempo ao ar livre. Embora seja comparativamente fácil fazer um revestimento que elimine a reflexão em um determinado comprimento de onda ou em uma direção particular, algo que se encaixe simultaneamente nos dois critérios ainda não existia.

"Gostaríamos de encontrar uma solução disponível no comércio, mas não havia nenhuma que atendesse aos nossos requisitos de desempenho. Então, começamos a procurar nossa própria solução, disse Giebink."

Gradiente de refração

As reflexões ocorrem quando a luz passa de um meio, como o ar, para um segundo meio, neste caso o plástico. Se a diferença no índice de refração, que especifica a velocidade com que a luz viaja em determinado material, é grande - o ar tem um índice de refração de 1 e o plástico de 1,5 - então haverá muita reflexão. O índice mais baixo para um material de revestimento como o fluoreto de magnésio ou o Teflon é de cerca de 1,3. O índice de refração pode ser gradativamente variado - entre 1,3 e 1,5, misturando diferentes materiais, mas o intervalo entre 1,3 e 1 permanece.

Giebink usou um composto sacrificial para criar poros em nanoescala em uma camada de Teflon aplicada por deposição a vapor, criando assim um filme de "Teflon-ar" que faz a luz reagir a uma transição suave de 1 para 1,5, eliminando essencialmente todas as reflexões.

"A coisa interessante sobre o Teflon, que é um polímero, é que, quando você o aquece em um cadinho, as grandes cadeias de polímero se dividem em fragmentos menores que são pequenos o suficiente para volatilizar e enviar um fluxo de vapor. Quando eles pousam em um substrato, eles podem repolimerizar e [re]formar o Teflon," explicou Giebink.

Quando as moléculas sacrificiais são adicionadas ao fluxo, o Teflon se reformará ao redor dessas moléculas. A dissolução das moléculas de sacrifício deixa um filme nanoporoso que pode ser graduado, adicionando mais ou menos poros durante a fabricação.

Câmeras de segurança e óculos de realidade virtual

"Estamos interagindo com várias empresas que buscam revestimentos antirreflexo otimizados para o plástico, e algumas das aplicações têm surpreendido," disse o pesquisador. "Elas vão desde a eliminação de ofuscações das cúpulas de plástico que protegem as câmeras de segurança até a eliminação de reflexos dentro de óculos de realidade virtual e realidade aumentada."

O revestimento adere bem a diferentes tipos de plásticos, mas não a vidro. Felizmente, um revestimento que torna um vidro virtualmente invisível foi inventado recentemente.

Fonte: Inovação Tecnológica (25/02/2019)




Por que as roupas ficam amassadas?

27/05/2019



Nada consegue arruinar a manhã de uma forma tão cruel como se deparar com roupas amassadas. Em muitas dessas ocasiões, você pode até perder o transporte e chegar atrasado em um evento importante, simplesmente porque teve que aquecer o ferro para deixar as roupas em um estado minimamente aceitável. Todo mundo sabe que isso é chato, mas por que será que as roupas sempre ficam amassadas?


Na verdade, a ciência para explicar tudo isso é bem menos complicada do que você imagina. A resposta básica é que as roupas ficam amassadas por causa do calor e da água. Esses dois fatores interagem com os blocos de construção de certos tecidos, fazendo com que a roupa fique enrugada. Vale destacar que os tecidos apresentam muitas formas e composições distintas, como algodão, seda e denim, sendo que estes tecidos reagem ao calor e à água de maneiras diferentes. É por isso que camisas de seda enrugam mais facilmente do que peças de jeans, por exemplo.

Todo tecido é feito de fibras que contêm polímeros. Os polímeros são mantidos juntos por ligações de hidrogênio, que por sua vez são as mesmas ligações que conectam as moléculas de água. Quando um tecido encontra calor, essas ligações se quebram. Isso permite que as fibras mudem para novas posições, de modo que quando o tecido esfria, novas ligações se formam. É por isso que até mesmo deixar roupas na máquina de secar por muito tempo pode deixá-las enrugadas. Vale destacar que, quando lavamos nossas roupas, os tecidos absorventes permitem que muitas moléculas de água penetrem nas cadeias poliméricas. Enquanto os tecidos secam, as conexões das fibras se soltam e permitem a formação de novas ligações de hidrogênio. Então, conforme a água evapora e as roupas esfriam, as suas formas ficam totalmente “deformadas”.

Obviamente, a melhor solução para reparar roupas amassadas é o bom e velho ferro de passar. Passar a vapor pode ser ainda melhor, já que o vapor amortece o tecido e “libera” as ligações. Nesses casos, a pressão do ferro é a responsável por alinhar as moléculas novamente. Por último, o calor do ferro evapora a água, de modo que as ligações se reformam. Lembre-se também que, quanto mais quente o ferro estiver, mais fácil a umidade tende a evaporar. Só não exagere, pois alguns tecidos podem não aguentar o calor por muito tempo.

Fonte: Tricurioso (19/05/2019)


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