과학자들이 안경 김서림을 방지하는 방법을 알아냈습니다.

Dec 28, 2023

Tristan은 인간 중심의 인공 지능 발전, 양자 컴퓨팅, STEM, 물리학 및 우주 분야를 다루는 미래학자입니다. 대명사: (모두 표시) Tristan은 인간 중심의 인공 지능 발전, 양자 컴퓨팅, STEM, 물리학 및 우주 분야를 다루는 미래학자입니다. 대명사: 그/그

ETH Zurich의 과학자들은 안경 렌즈에 김이 서리는 것을 방지하는 특수 코팅을 개발했습니다. 분명히 모든 영웅이 망토를 입는 것은 아닙니다.

이는 광학 렌즈가 등장한 이래로 문제가 되어 왔지만, 안경을 착용하는 모든 사람이 대부분의 안면 마스크가 숨을 눈 쪽으로 환기시키는 어려운 방법을 알게 되면서 팬데믹 기간 동안 문제가 최고조에 달했다고 보는 것이 타당합니다. 지금쯤이면 누군가가 이 문제를 해결했을 것이라고 생각하겠지만, 생각보다 어렵습니다.

문제의 어려움은 현재 솔루션이 부족하다는 점에서 분명합니다. 안경에 김이 서리면 닦아낼 수 있습니다. 아니면… 뭐, 그게 전부입니다. 도움이 되는 김서림 방지 스프레이와 특수 렌즈 코팅이 있지만 이는 문제를 최소화할 뿐입니다.

최선의 해결책이 열이라는 것을 이해하기 위해 물리학자가 될 필요는 없습니다. 따뜻한 증기가 차가운 렌즈에 닿으면 안경에 김이 서리게 됩니다. 이러한 온도 변화로 인해 증기가 습기로 바뀌고 안경이 젖어 안개가 자욱해집니다.

불행하게도 유리잔을 가열하는 것은 간단한 일이 아닙니다. 전통적인 방법을 사용하려면 외부에서 가열할 수 있는 투명한 재료를 찾고, 재료에 대한 전원을 개발하고, 렌즈가 과열되거나 프레임이 가열될 위험이 없는지 확인해야 했습니다. 특히 부피나 무게가 추가되면 착용자의 불편함이 증가한다는 점을 고려하면 이는 꽤 어려운 일입니다.

ETH Zurich 팀은 다른 접근 방식을 취하여 이러한 엔지니어링 문제를 해결했습니다. 그들은 태양 에너지를 사용하여 열을 생산하는 특수 금 코팅을 개발했습니다. 코팅 자체를 제외하면 배터리나 전선 또는 기타 구성 요소가 필요하지 않습니다.

작동 방식은 티타늄 산화물의 초박층 사이에 작은 금 클러스터를 배치하는 것과 관련이 있습니다. 금은 환상적인 열 전도체를 만들고 산화 티타늄 층은 유리 및 유사한 표면을 데우는 데 완벽하게 적합할 만큼 금속의 유지력을 증폭시킵니다.

모든 것은 두께가 10나노미터(일부 마이크로칩의 처리 크기)에 불과하고 다른 코팅과 함께 사용할 수 있습니다. 따라서 예를 들어 전환 렌즈와 함께 작동해야 하며 자동차 앞 유리에 사용할 수 있습니다. 실제로 과학자들은 창문이나 거울과 같은 다른 표면의 코팅을 테스트하는 데 열중하고 있습니다.

이 코팅이 센서나 레이저와 같은 다른 광학 장치에 어떻게 적용될 수 있는지 보는 것도 흥미로울 것입니다. 이 코팅의 응용 분야는 무궁무진할 수 있습니다. 특히 과학자들은 코팅을 만드는 데 필요한 금의 양이 엄청나게 적기 때문에 생각만큼 비싸지 않다고 주장합니다.

이 기술을 사용하여 얼마나 많은 열이 발생될 수 있는지는 확실하지 않지만 연구자들은 표면을 섭씨 8도까지 가열할 수 있다고 주장합니다. 이는 일반적인 상황에서 증기로 인해 렌즈에 김이 서리는 것을 방지하기에 충분합니다. 그러나 사용 가능한 양만큼 전기를 생산하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

이것이 아마도 세계의 에너지 위기를 해결하지는 못할 것입니다. 그러나 안경을 착용하는 수십억 명의 삶을 더 편리하게 만들 수 있는 잠재력은 확실히 있습니다.

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