近期，來自鳳凰網(wǎng)的一篇技術(shù)資訊引起了我們?nèi)藛T的注意。文章的標(biāo)題為《三星超疏水玻璃涂層 未來手機(jī)屏可彈開水珠》http://tech.ifeng.com/a/20160927/44458754_0.shtml。
具體內(nèi)容如下：
三星超疏水玻璃涂層 未來手機(jī)屏可彈開水珠
2016年09月27日 10:49
來源：鳳凰科技
超疏水玻璃涂層
鳳凰科技訊 北京時(shí)間9月27日消息，據(jù)外媒報(bào)道，智能手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，單單處理能力強(qiáng)大已經(jīng)不能滿足用戶需求。它還需要能抵御人們每天都會遇到的許多“意外”，例如水珠或潑濺的液體。對于目前許多智能手機(jī)而言，防水是一個重要元素。通過為未來的設(shè)備許可超疏水玻璃涂層，三星將使其設(shè)備的防水能力“更上一層樓”。
三星許可的超疏水玻璃涂層技術(shù)來自美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室，水滴接觸角度為155-165度。這意味著接觸角小于這一數(shù)值的水滴能從涂層表面彈開，并清除灰塵微粒。
這類透明玻璃涂層顯然會使智能手機(jī)等配置觸摸屏的設(shè)備受益，原因就在于它不僅僅使設(shè)備排斥水，還能間接清除灰塵。涂層還可以減少光線反射，保護(hù)屏幕不會沾染污點(diǎn)。這些都是顯示屏的“大敵”。
作為一項(xiàng)新許可的技術(shù)，超疏水玻璃涂層要被應(yīng)用在商品中還需要時(shí)間。尤其是智能手機(jī)，三星將必須根據(jù)新的超疏水玻璃涂層仔細(xì)調(diào)節(jié)屏幕敏感性。(編譯/霜葉)
但作為的從業(yè)人員，我們的對此消息的需要作出的分析包括：
1、關(guān)于這段話：顯然，三星許可的超疏水玻璃涂層技術(shù)來自美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室，水滴接觸角度為155-165度。這意味著接觸角小于這一數(shù)值的水滴能從涂層表面彈開，并清除灰塵微粒。其中“接觸角值小于155－165度的水滴從涂層表面彈開”的翻譯是錯誤的。原文的意思是達(dá)到這個角度值范圍時(shí)，可以通過彈走的水滴帶走灰塵。而這項(xiàng)技術(shù)即為仿荷葉效應(yīng)的解釋。原文請參考：http://www.sammobile.com/2016/09/26/future-samsung-devices-may-have-hydrophobic-displays/
The US Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory has announced today that Samsung has exclusively licensed its optically clear superhydrophobic film technology which it’s going to use to improve the performance of glass displays on its smartphones, tablets, and other devices. ORNL has developed a transparent coating which repels water that carries away dust and dirt. The coating also reduces light reflection and resists fingerprints, it was developed after three years of superhydrophobic research on glass-based coatings.
Water will literally bounce off the display of a device which features this coating. A surface is said to be superhydrophobic if it has a water droplet contact angle of more than 150 degrees. ORNL’s coating has a contact angle between 155 and 165 degrees which means that water basically bounces off of it and takes dust particles with it. This superhydrophobic technology was developed by depositing a thin glass film on a glass surface and then heating the coated glass to turn the surface into two material compositions. A selective etching process is then used to produce a porous three-dimensional network of high-silica content glass which is pivotal for the antireflective and the hydrophobic properties of this coating.
Samsung already makes water resistant phones so hydrophobic displays align nicely with that capability of its high-end devices. It’s unclear when we’ll start to see this coating on Samsung’s mobile devices, the company itself hasn’t detailed any plans as yet.
2、本段所描述的超疏水材料的接觸角值155－165度是一個接近或超過荷葉表面接觸角值的角度，其實(shí)現(xiàn)難度非常高。而對于接觸角值的測試結(jié)果，目前由各儀器生產(chǎn)廠軟件算法不同，得出的角度也不盡相同。但規(guī)歸起來，目前能夠用于測試超過100度接觸角值的科學(xué)測試方法僅有Young-Laplace方程擬合技術(shù)。而其他的算法如橢圓擬合和圓擬合均由于其液滴量的前提假設(shè)以及簡單粗放的數(shù)學(xué)模型擬合，無法修正重力系數(shù)，測值結(jié)果的科學(xué)性有待商榷。
Young-Laplace方程擬合技術(shù)中科學(xué)的模型可以修正重力系數(shù)，并綜合運(yùn)用液－液－固界面張力體系，其測值結(jié)果更為可靠，是測試超疏水材料接觸角值的。
Young-Laplace方程擬合法目前主要分為三種：
種為基于Select plane算法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)，主要在國外主流儀器廠商如德國，芬蘭，美國等國家的儀器廠商中（第二代算法）。本項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)為快速。因?yàn)?，在求解邦德系?shù)（Bond Number）時(shí)，采用了特征點(diǎn)（如30、45、60度斜線與弧線的交叉點(diǎn)。），因?yàn)榍蠼馑俣瓤?。但本?xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)更為明顯，主要體現(xiàn)為兩個方面，其一為精度不高。通過求解邦德系數(shù)即可算出；其二，其軸對稱的假設(shè)導(dǎo)致測值結(jié)果受主要測試評估液滴輪廓側(cè)的輪廓點(diǎn)影響非常大，體現(xiàn)為測值偏大。比如，我們通過實(shí)驗(yàn)得出，在實(shí)際測值中，這種算法測試120－140度的角度值時(shí)，偏大5度；測試140度以上角度值時(shí)，偏大10度。
第二種為基于液滴輪廓的Young-Laplace方程擬合法，主要為加拿大多倫多大學(xué)Neumann教授團(tuán)隊(duì)的ADSA－P算法中（第三、四代算法）。這個算法的優(yōu)點(diǎn)在于精度高，誤差小。但是其缺點(diǎn)于如上種算法一樣，同樣存在軸對稱假設(shè)，因而實(shí)際測值效果存在一定的誤差。
第三種算法為基于真實(shí)液滴法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是Neumann團(tuán)隊(duì)算法的第五代。基于ADSA－NA算法，從液滴輪廓兩側(cè)反向推導(dǎo)頂點(diǎn)，從而解決了非軸對稱以及無頂點(diǎn)等問題。因而，從實(shí)際測試接觸角值的精度和效果來看，這種算法是的。同時(shí)，由于其非軸對稱性，可以運(yùn)用來測試超疏水材料時(shí)Wenzel模型下的熱平衡接觸角或稱為本征接觸角值。由于其可以修正重力系數(shù)，且基于科學(xué)的液－液－固物理化學(xué)模型，因而被廣大用戶視為算法用于超疏水材料的接觸角測值。
