برای خیلی از افراد پیش آمده که شیشه عینکشان به اصطلاح بخار کند. این حالت زمانی پیش می‌آید که دمای محیط به طور ناگهانی پایین بیاید یا رطوبت زیاد شود. مسلم است که بخار ایجاد شده روی شیشه‌های عینک مانع دید می‌شوند و این آزاردهنده است. افرادی که اسکی بازی می‌کنند، عینک‌های طبی می‌زنند، مدام با دوربین عکاسی یا فیلم برداری سر و کار دارند یا رانندگی می‌کنند با مشکل بخار گرفتگی شیشه آشنا هستند. زمانی که از محیط سردی وارد یک فضای مرطوب می‌شویم، شیشه عینک، لنز دوربین یا شیشه اتومبیل ما سریع بخار می‌کند یا در اصطلاح مه گرفته می‌شود. این حالت علاوه بر این که خوشایند نیست، می‌تواند خطرناک هم باشد و باعث بروز آسیب‌های جانی و مالی شود.
در این جا هم علم و فناوری است که به کمک ما می‌آید. پژوهشگرهای انستیتوی تکنولوژی فدرال زوریخ (ETH) نوعی روکش شفاف ساخته‌اند که مانع تشکیل بخار روی سطوح شیشه ای می‌شود یا این اثر را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. این فناوری به جای استفاده از الکتریسیته از نور خورشید که منبعی طبیعی است بهره می‌گیرد تا سطوح شیشه ای را گرم کند. ضخامت این ماده پوشش دهنده فقط چند نانومتر است و از نانوذرات طلای پوشیده شده با «اکسید تیتانیوم» نارسانا ساخته شده است.
این روکش اجزای مادون قرمز نور خورشید را به همراه بخش کوچکی از نور مرئی آن جذب و نور را به گرما تبدیل می‌کند. در نتیجه سطح مورد نظر تا ۳ یا ۴ درجه سلسیوس گرم می‌شود. این تفاوت دما جلوی بخار گرفتگی را می‌گیرد.
به طور معمول گرما راه حل مشکل بخار گرفتگی شیشه‌های خودروها است. هوای گرم سیستم حرارتی درون خودرو شیشه جلوی آن را گرم می‌کند، در حالی که شیشه عقب مجهز به شبکه ای از المنت‌های حرارتی الکتریکی است. اما روکش جدید ابداع شده توسط پژوهشگرهای ETHبر خلاف این راهکارهای متداول به صورت کنش پذیر عمل می‌کند. با توجه به این که تنها منبع انرژی مورد نیاز برای فعال شدن این روکش خورشید است، این نوآوری به ویژه برای وسایل پوشیدنی مانند عینک طبی و عینک ایمنی مناسب است.
آن چه این روکش جدید را استثنایی می‌کند این است که مانند سطوح تیره نور را به طور طبیعی جذب کرده و سپس آن را به گرما تبدیل می‌کند. اما جالب است که این روکش شفاف طراحی شده و همان ویژگی را دارد.
همان طور که گفته شد کاهش دما یا افزایش رطوبت باعث تراکم بخار روی سطوح می‌شود. بدین ترتیب قطرات ریزی از آب تشکیل می‌شوند که نور را به جهات مختلف پراکنده می‌کنند. این درست همان رفتاری است که مه در هوای اطراف ما به وجود می‌آورد.
برای جلوگیری از ایجاد بخار، به جای استفاده از گرما این امکان وجود دارد که سطوحی که بخار می‌گیرند با مواد «هیدروفیل» یا «آب دوست» پوشیده شوند. آب دوستی یک پدیده فیزیکی در مولکول‌ها است که تمایل دارند آب را جذب کنند یا در آن حل شوند. چون مولکول‌های هیدروفیل این مواد آب را به سوی خود می‌کشند، به دنبال فرایند تراکم یا تغلیظ (condensation)به جای تشکیل قطرات جداگانه، یک لایه به مراتب نازک تر آب روی سطح به وجود می‌آید. این همان اصلی است که اسپری‌های ضد مه بر اساس آن تولید می‌شوند.
اما اکنون آزمایش‌های انجام شده نشان می‌دهند که وقتی سطح بخار گرفته پوشیده از لایه نانوذرات طلا و اکسید تیتانیوم باشد، بخار روی آن چهار برابر سریع تر از سطحی که رویش اسپری ضد بخار پاشیده شده باشد پاک می‌شود. ماده اسپری شده معمولاً اثرش را پس از مدت کوتاهی از دست می‌دهد، چون لایه نازک ضد بخار یا زود خشک می‌شود یا به طور یکدست روی سطح پخش نمی‌شود. با این وصف، روکش تازه ابداع شده بسیار با دوام تر از اسپری ضد بخاری است که هر روز یا به طور مکرر باید استفاده شود.دانشمندان ETHدر صدد هستند محصول خود را با همکاری یک شرکت صنعتی به بازار عرضه کنند. به عبارتی دیگر، می‌خواهند این نانو فناوری را از مقیاس آزمایشگاهی به مقیاس صنعتی و تولیدی برسانند. آن‌ها همچنین قصد دارند روکش مستحکمی‌را که ساخته اند خالص تر کنند تا برای سال‌ها دوام داشته باشد. این روکش کاربردهای زیادی خواهد داشت؛ از شیشه‌های جلوی خودروها و آینه‌های اتومبیل‌ها تا عینک‌های اسکی و ماسک‌های غواصی.
مطالعات و آزمایش‌های زیادی انجام شده اند تا با مشکل بخارگرفتگی شیشه مقابله کنند. دانشمندان همواره در تلاش بوده اند روکشی بسازند که آن‌ها را با چالش‌های زیست محیطی مواجه نکند و در آن از انرژی الکتریسیته هم استفاده نشود. راهکاری که سرانجام پژوهشگرهای ETHپیش روی ما گذاشتند از مدرن ترین تکنیک‌های روز مانند روکش‌های فوق آب دوست یا فوق آب گریز فراتر می‌رود.
این فناوری نانو فقط با طراحی یک سطح خورشیدی جاذب که از شفافیت هم برخوردار است شروع بخارگرفتگی را به تأخیر می‌اندازد یا زمان بخارزدایی را چهار برابر کاهش می‌دهد. این دستاورد راه را برای تولید این محصول در مقیاس بزرگ باز می‌کنند تا در ساخت مواد بسیاری مانند پلیمرها و لایه‌های انعطاف پذیر به کار برده شود.

code