Graphen/Nanoporöses Siliziumdioxid: Intelligente antireflektierende und hydrophobe Beschichtung

In dieser Studie wird eine einschichtige, breitbandige und weitwinklige Antireflexionsbeschichtung mit einer hydrophoben Oberfläche entwickelt, um Umweltverschmutzungen zu verhindern. Porosität wurde in die Siliziumdioxid-Filmmatrix durch ein säurekatalysiertes Sol-Gel-Verfahren mit Polyethylenglykol (PEG) als Porositätsmodifikator eingebracht. Mit PEG4000 modifiziertes Kieselsol erzielte eine optimale Porosität (2-4 nm) und die höchste Durchlässigkeit (98,2 %). Eine Graphenschicht wurde hinzugefügt, um die Hydrophobie zu verbessern und einen Kontaktwinkel von 105,3° zu erreichen, was eine leichte Verringerung der Durchlässigkeit (1,15 %) kompensierte. Rasterkraftmikroskopie und Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie bestätigten eine erhöhte Porosität und eine rillenartige Oberflächenmorphologie. Kontaktwinkelmessungen deuteten auf starke van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen dem porösen Siliziumdioxidfilm und Graphen hin, was zu einer hydrophoben und antikorrosiven AR-Beschichtung führte.

Autorentext

Dr. Jarnail Singh ist ein erfahrener Forscher und Dozent, der sich auf Materialwissenschaften, Nanotechnologie und fortschrittliche technische Anwendungen spezialisiert hat. Er ist Assistenzprofessor am Universitätszentrum für Forschung und Entwicklung, Fachbereich Maschinenbau, Universität Chandigarh, Mohali.