Учёные из Техасского университета в Остине разработали метод создания сапфировых наноструктур, которые сочетают прочность с уникальными функциональными свойствами. Это открытие может изменить подход к производству экранов смартфонов, защитных стёкол, линз и даже элементов космических аппаратов, где критически важны устойчивость к царапинам, самоочистка и защита от пыли.

Сапфир, известный своей твёрдостью, долгое время оставался сложным в обработке на микроуровне из-за хрупкости при уменьшении масштабов. Однако команда под руководством профессора Чи-Хао Чана преодолела это ограничение, создав наноструктуры с рекордным соотношением высоты к ширине (аспектным соотношением). Их разработка сохраняет до 60% прочности монолитного сапфира, сопоставимой с вольфрамом и обычным стеклом, но при этом добавляет новые функции.

Ключевая особенность технологии — вдохновлённая строением глаз мотылька коническая форма наноструктур. Она улучшает пропускание света, снижает блики и создаёт поверхности двух типов: супергидрофобные (отталкивающие воду, предотвращающие запотевание) и супергидрофобные (самоочищающиеся, как листья лотоса).

Практические преимущества уже подтверждены экспериментами. Например, гравитационная самоочистка поверхности от пыли достигает 98,7%, что критично для космических миссий, где вода недоступна. «Это значительный прорыв по сравнению с существующими решениями», — подчеркнул студент Эндрю Тунелл, проводивший тесты.

В космосе такие поверхности могут защитить оборудование от пыли при посадке на другие планеты. Сейчас команда работает над масштабированием производства, улучшением химических свойств структур и поиском новых применений.