英研究发现玻璃失透物新用途

2014-3-26 14:24 来源: 科技日报
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  最近,英国剑桥大学研究人员研究发现,长期以来被认为是玻璃制品中“瑕疵存在”的失透物具有很好的散光性,用其制造的光扩散器廉价且高效,具有广泛的应用前景。

  失透物是商用钠钙硅玻璃热处理过程中产生的一种结石,它由呈扇状排列的针状晶体组成,最大可达几毫米。失透物的存在会影响到玻璃的外观和光学均一性,进而降低玻璃的使用价值,所以一直被认为是一个瑕疵,是制造商们想方设法要剔除的东西。正因为被视为玻璃制品中的“瑕疵存在”,多年来,很少有人对它的性能进行更多的深入研究。

  英国剑桥大学研究人员在最新一期《ACS纳米期刊》上发表论文称,他们研究发现,失透物晶体具有相对较高的各向异性,使其能够产生可见光的相位调制效应,而晶体间纳米级的微小空隙使得通过的可见光可呈大角度散射。实验测量结果表明,其光扩散角度可达120度。

  研究人员称,失透物的这一特性使其具有了很大的利用价值,用其制造的光扩散器廉价且高效,有着广阔的应用前景。

  目前市场主流的光扩散器主要使用喷砂玻璃来制造。对于制造商来说,这类扩散器的制造成本是一个很大的问题:可对通过光线进行有效控制的工程全息扩散器造价昂贵,如要降低造价,则只能以一种相对统一的方式散射光线,而这类扩散器效用不高,常常无法满足客户需要。利用失透物制造光扩散器则有效地解决了这一问题。

  一方面,失透物可以大规模生产,造价不高;另一方面,失透物晶体本身即存在于玻璃之中,玻璃的高熔点意味着扩散器可以承受超过500摄氏度的高温,其抗损伤能力很强。

  而在性能方面,失透物制光扩散器不仅可对输送光进行有效控制,其对传输光线的散射角度也更宽,其性能足可保证用户需要。在未来的医疗激光设备、光学成像设备以及日常家用设备等一系列领域,失透物制光扩散器都会有很大的应用空间。