为什么蝉翼?据研究人员称，昆虫翅膀的表面由高度有序的微小垂直“纳米乳头”阵列组成。正如他们本周在AIP出版社的应用物理快报中所报告的那样，他们用抗反射结构产生的生物形态TiO2表面显示出反射率的显着降低。

“这可以归因于表面上通过抗反射结构在空气和TiO2之间的最佳分级折射率分布，”中国上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室副教授王章解释说。

有序纳米抗反射结构之间的小空间“可以被认为是允许入射光线进入生物形态TiO2内表面的光传输路径-允许入射光线完全进入结构，”张继续。“抗反射结构的多重反射和散射效应可防止入射光返回到外界大气中。”

值得注意的是，该团队的工作依赖于“一种简单且低成本的溶胶-凝胶(湿化学)方法来制造具有精确亚波长抗反射表面的生物形态TiO2”，Zhang指出。“TiO2是纯锐钛矿相(TiO2的矿物形式)，具有独特的抗反射表面。这导致折射率达到最佳分级，并最终在可见光范围内达到角度相关的抗反射特性。”

在应用方面，该团队的生物形态TiO2抗反射结构“显示出太阳能电池等光伏器件的巨大潜力，”张说。“我们希望我们的工作能激励和激励工程师开发具有独特结构的抗反射表面，以满足各种实际应用。”

即使在500℃下高度煅烧之后，抗反射结构仍保持其形态和高性能抗反射性能。这些特性使涂层能够承受恶劣的环境，使其适合长期应用。

未来，该团队计划“通过使用具有更高折射率的材料(如五氧化二钽或任何其他半导体材料)来减少太阳能电池的光学损耗，”张说。