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[交流] 【专题】纳米自洁玻璃

　纳米科技作为21世纪高新科技,将使得传统的材料产业发生革命性的变化，众所周知，材料产业是其他众多产业的基础，材料产业的发展又将进一步推动相应的其他产业的技术进步和发展。
纳米自洁玻璃技术是由中国科学院化学研究所研究员、国家科技部“863”计划纳米科技专项总体专家组组长、国家纳米科学中心首席科学家江雷研究员开发的纳米覆膜技术，这一技术并获得了2005年国家科技进步二等奖。
纳米自洁玻璃属生态环保型新型玻璃，其表面涂镀了一层透明的二氧化钛光催化剂涂层。当这层光催化剂的薄膜层遇到太阳光或紫外线灯光照射后，附着在玻璃表面的有机污染物会很快被氧化，变成二氧化碳和水而自动挥发消散。
从外观上看，经过纳米镀膜处理的玻璃和普通玻璃没有差别，但因其表面具有超亲水性能。该特性可以使水分完全均匀地在玻璃表面铺展开来，并且完全浸润玻璃，通过阳光的照射，阳光中的紫外线激活玻璃表面镀膜里的纳米材料，产生光催化反应，纳米材料分解由于污染而吸附到玻璃表面的有机物，分解成水和二氧化碳，并通过外界水的重力将附着于玻璃上的污染物携带走，从而达到自洁效果。比起普通玻璃，雨水落到纳米自洁玻璃后，能够快“干”而不留“斑”。
接触角是一个表示亲水性的概念，是自洁玻璃的重要指标。从一般原理来看，水在玻璃表面上，水面的切线同玻璃表面的浸润夹角形成了一个接触角，接触角越大，浸润性越差，水珠形状越圆；反之，接触角越小，水面越平，越接近水膜，浸润性越好，自洁效果也越好。普通玻璃会在表面形成水珠，粘附灰尘。而经过纳米镀膜处理的玻璃，与水的接触角比普通玻璃小，因而清洁效果也好。
使用纳米自洁玻璃，既可以保持大面积玻璃外表面的清洁，也能最大程度上避免灰尘的覆盖，在下雨的时候，玻璃幕墙外表面的污迹还会自动脱落。
除了清洁功能外，纳米镀膜还有分解有机物的特性，起到杀灭细菌的效果，可以有效杀灭附着玻璃表面的任何微生物和病菌等（如大肠杆菌，葡萄球均等）而且为不加选则地广谱杀菌。纳米自洁建筑玻璃可以净化周围的空气,使得建筑玻璃成为环境的空气净化器。经中科院理化所检测，自洁纳米薄膜在阳光和紫外线照射下，对有机物具有强烈的分解作用，具有杀菌防霉、清除甲醛、除味、除臭、治理空气环境的作用，因此非常适合在医院、餐馆等对卫生具有高要求的场所使用。
由于水无法在基材表面形成水珠，而是形成均匀的水膜，因而可以用于玻璃表面的防雾，特别是在家庭卫生间、汽车后视镜和船舶用玻璃的自洁、防雾与防浪。
此外，镀了膜的自洁玻璃还具有抗刮擦和耐久性，日晒雨淋对纳米膜发挥作用并不会造成什么影响。
由国家建筑材料检测中心出具的检测报告：纳米自洁玻璃通过了耐老化试验以及耐酸碱试验，玻璃膜面没有随时间和使用的增加而发生变化，并能经受一般酸雨和碱性物质的侵蚀。该特性可以避免酸雨和碱对玻璃的侵蚀，降低了对环境和玻璃的破坏，符合国家倡导的节约型社会大众方针。
科研成果转化难是束缚新产品进行市场化运作并实现创新与发展的一大瓶颈。如果不是有中科赛纳玻璃技术有限公司这样一家专业从事纳米自洁玻璃应用开发与市场推广的项目公司，纳米自洁玻璃技术可能仍旧待字闺中，并不能为人所熟知。中科赛纳公司的纳米自清洁玻璃采用超亲水性使用玻璃表面自我清洁。超亲水自清洁玻璃在玻璃制备出超亲水性光催化TiO2薄膜。该光催化薄膜具有两大特性。超亲水性能：使材料表面对水具有超亲和作用，使水的液滴在玻璃材料表面上的接触角趋于零，因此，当水接触到材料时，迅速在其表面铺展，形成均匀的水膜，表现出超亲水的性质，通过均匀水膜的重力下落带走污渍，通过该方式将可以去处大部分有机或无机污渍。光催化分解有机物能力：通过光催化反应，该TiO2薄膜将有能力分解各类有机物，通过该特性可以有效去处残余的顽固有机污渍并有杀灭粘附于表面的病菌效果。目前，该方式已经成为自清洁玻璃的开发和生产的基本方向。

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