로터스 효과(Lotus effect)는 소수성 표면의 표면 지형을 거칠게 함으로써 초소수성 자기세정 표면을 얻을 수 있음을 나타낸다. 그러나 거칠어진 표면은 산란 특성이 강하여, 높은 투과율과 선명도를 달성하는 데 여전히 어려움이 있다. 본 연구에서는 계층적으로 설계된 나노입자로 구성된 무헤이즈(haze-free), 반사방지(antireflective) 초소수성 표면을 제시한다. 치밀하게 조밀-포장된( close-packed ) 심(深) 미만의 파장 규모의 콜로이드 실리카 나노입자와 그 상부의 사슬형(chain-like) 훈증 실리카(fumed silica) 나노입자는 각각 무헤이즈 광대역 반사방지 및 자기세정 기능을 개별적으로 충족한다. 이러한 이중층의 계층적 표면은 대규모로 확장 가능한 분무(spraying) 공정을 통해 제조되며, 원하는 광학 및 젖음 특성을 달성하기 위해 코팅의 형태(morphology)를 정밀하게 제어할 수 있다. 이들은 양면 코팅 시 가시광 영역에서 ‘거울(s p e c u l a r)’ 같은 투과율이 97% 초과로 나타나며, 거의 0에 가까운 미끄럼각(sliding angle)과 함께 기록적인 수준의 자기세정 능력을 제공한다. 태양광 장치에 대한 자기세정 실험은 개발된 표면이 분진 환경에서 기기의 고유 성능을 유지하는 데 도움을 주는 동시에 전력변환 효율을 유의하게 향상시킬 수 있음을 검증한다.

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