新材料看起来像磨砂玻璃，但透光率却比窗户高

一种比玻璃更透明且不牺牲隐私的材料听起来似乎是不可能的，但德国卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的研究人员设计的一种超薄膜却做到了这一点。这种新型聚合物基微光子多功能超材料 (PMMM) 的能力归功于硅树脂“微金字塔”，每个金字塔的直径只有人类头发的十分之一，而且比窗户更透明。然而，当 PMMM 铺在玻璃上时，它仍然会遮挡其后面的任何物体。

玻璃是世界上最常见的建筑材料之一，但使用玻璃也有明显的缺点。阳光照射进来通常会使房间温度升高，而玻璃的透明度使得如果没有额外的着色剂、窗帘或遮光帘，就很难保护隐私。此外，由于不可避免的污垢和污渍堆积，还需要频繁清洁。

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KIT 研究人员的新材料在《自然通讯》杂志上进行了详细介绍，该材料在铺设在玻璃上时成功解决了上述所有问题。标准窗户具有大约 91% 的高光谱透射率（即透明度），而 PMMM 则具有 95% 的透明度。但与普通玻璃不同，73% 的光线会被数千个硅胶微金字塔立即散射。这意味着，虽然光线在技术上比穿过普通窗户时更亮，但物体看起来仍然像磨砂玻璃一样模糊。小结构和入射光之间的复杂相互作用也带来了额外的好处。

“其关键特性是能够通过地球大气层的长波红外传输窗口有效地辐射热量，将热量释放到寒冷的宇宙中，”这使得被动辐射冷却无需消耗电力即可实现，”研究报告的共同作者布莱斯·理查兹在附带声明中解释道。

例如，在室内测试中，PMMM 层可将环境温度降低多达 6 摄氏度（10.8 华氏度）。同时，微金字塔的 150 度接触角形成了类似于荷叶的超疏水表面。就像在植物上一样，任何随后在 PMMM 上凝结的水珠也会在滑落之前收集灰尘和污垢，从而提供有效的自清洁机制。

研究人员相信，他们的超材料复合材料很快就能应用于许多不同的领域，例如更具可持续性和节能的建筑项目。他们还认为，由于这种超材料透明度更高，因此可以将其应用于温室，并估计它可以将植物产量提高 9%。