OPTILINE LÄBIPAISTVUS

Valguse läbiminek või läbilaskmine läbi materjali ei tähenda tingimata, et sellest on võimalik läbi näha. Üldiselt öeldes on läbipaistev materjal ühesuguse murdumisnäitajaga komponendid, samas kui läbipaistev materjal koosneb erinevate murdumisnäitajatega komponentidest. Viimane süsteem võimaldab valguse läbilaskmist, kuid ei soodusta selle kaudu nägemist. Materjale, mis ei võimalda valguse läbilaskmist, nimetatakse läbipaistmatuks.

Optiline läbipaistvus viitab valguse läbilaskmisele läbi materjali ilma märgatava hajutamiseta. See on läbipaistva keraamika üks olulisemaid funktsionaalseid omadusi. See määrab näiteks selle, kui hästi töötab päikesepatarei, kui seda kattev klaasaken hajutab vähem valgust ja võimaldab paremat valguse kogumist või isegi seda, kui hästi töötab mikroskoop, kaamera objektiiv või laser. 

Tõelise optilise läbipaistvuse saavutamine ei ole aga tavapäraste granuleeritud või mikroskoopiliste materjalide puhul ülesanne.

DISAINI  VÄLJAKUTSE

Polükristalliliste materjalide (nt metallid, keraamika) optilist läbipaistvust piirab valgus, mis hajub nende struktuurilistest omadustest, näiteks pooridest ja terapiiridest. Valguse hajumine sõltub valguse lainepikkusest. Seega eeldatakse, et nähtavuse ruumilise skaala piirid tekivad sõltuvalt valguse lainepikkusest ja hajutuskeskuse (nt tera piir või poor) füüsilisest mõõtmest klaasi või keraamika sees. Mikroskoopilised poorid paagutatud keraamikates, mis asuvad tavapäraste keraamiliste materjalide mikrokristalliseerunud terade liitekohtades, põhjustavad valguse hajumist ja takistavad tõelise läbipaistvuse saavutamist.

Hajutuskeskuse suurus sõltub suures osas tooraines olevate kristalliliste osakeste suurusest klaasi või keraamilise eseme arendamise või moodustamise ajal. Seega on ütlematagi selge, et tooraine osakeste suuruse vähendamine tunduvalt alla nähtava valguse lainepikkuse (~ 0,5 μm või 500 nm) kõrvaldab olulise osa valguse hajumisest.  

Keraamiliste nanoosakeste suuruse vähendamine tunduvalt alla 1/25 kasutatud valguse lainepikkusest annab tulemuseks keraamilise või klaasist materjali, mis on läbipaistev või isegi, kui see on soovitav, läbipaistev. See tähendab, et valge valguse puhul peaks osakeste terasuurus olema tunduvalt alla 20 nanomeetri (nm). Uuringud näitavad, et keraamika nanoskaalaliste pooride (nii teradevaheliste kui ka terasiseste) kogumaht peab olema alla 1%, ideaaljuhul (0,001-0,25%), et saavutada kvaliteetne optiline läbilaskvus. Seega muutuvad osakeste ühtlus ja ülipeened nanoskaalalised osakesed (tunduvalt alla 20 nm või 0,02 μm) tugevateks määravateks teguriteks, et arendada suurepärase opto-mehaaniliste omadustega klaasi ja/või keraamilisi süsteeme.

MEIE LAHENDUS

Kvant-keraamiliste nanomaterjalide mõõtmed on keskmiselt alla 20 nanomeetri. Nad pakuvad seda, mida on vaja läbipaistvate keraamiliste süsteemide saavutamiseks.  

RAKENDAMINE

Läbipaistev keraamika on võimalik saavutada, kasutades meie kõrge puhtusastmega aatomiarhitektuuriga nanopulbrite madalal temperatuuril paagutamist.

 Klient võib kasutada ainult meie kvantkeraamikat või kasutada seda "täiteainena", et minimeerida pooride tihedust oma olemasolevates süsteemides enne paagutamist. Esimene lähenemisviis on siiski vajalik tõhusama disaini jaoks.

MUUD RAKENDUSED

Meie aatomiarhitektuuriga ülipeened nanopulbrid võimaldavad töötada välja kõrgtehnoloogilist läbipaistvat keraamikat, mis pakub kergemat kaalu, mehaanilist tugevdust, täiustatud soojusülekannet energia säilitamiseks, plekikindlus, antimikroobset ja seenevastast kaitset, ilma et oleks vaja fotoaktiveerimist, nii vastupidavust kui ka esteetilist säilitamist. Olgu sihtrakenduseks tahkislaserkomponendid, nutitelefonide või kantavate seadmete ekraanid, optilised kiud, mikroskoopide ja kaamerate läätsed, lainejuhid või tehniliselt nõudlikud klaasseinad ja päikesepaneelide aknad.