这是一个夏夜,飞蛾在四处飞舞。尽管沐浴在月光下,它们的眼睛却不反射月光——很快,同样的原理可以帮助你在明亮的阳光下看清手机屏幕。
为电子显示器开发低反射率表面一直是深入研究的领域。所谓的半透半反液晶显示器通过考虑背光和环境照明来减少眩光。另一种方法,称为自适应亮度控制,使用传感器来增强屏幕的光线。但这两种技术都会消耗电池电量,而且都不是完全有效的。中佛罗里达大学的 Shin-Tson Wu 认为,蛾眼的解剖结构提供了一种更为优雅的解决方案,他最近在Optica杂志上描述了一种制造受昆虫启发的显示器涂层的技术。
当光从一种介质移动到另一种介质时,由于材料属性折射率的差异,光会弯曲并改变速度。如果差异很大——例如当穿过空气的光突然照射到玻璃板上时——大部分光会被反射。但是蛾的眼睛上覆盖着微小的、均匀的凸起,这些凸起逐渐弯曲(或折射)入射光。光波相互干扰并相互抵消,使眼睛看起来是黑色的。
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吴和他在台湾大学的同事创建了一个类似于蛾眼表面的二氧化硅模具,并用它在柔性片材上生产出坚硬的、凹坑状的涂层。尽管这些凹坑是凹形的,而不是像蛾眼上的凸起那样是凸形的,但它们以相同的方式防止眩光。在测试中,该材料的反射率低于 1%。
“这种方法广泛应用的主要障碍是其成本,”南安普顿大学的半导体器件制造研究员斯图尔特·博登说,他没有参与这项新工作。吴希望找到一个商业合作伙伴来扩大这项技术的规模。