Kesimpulan utama:
1. Salutan anti-kabus hidrofilik nano membentuk antara muka superhidrofilik dengan tenaga permukaan >72mN/m (sudut sentuhan <5°), menyebabkan wap air merebak menjadi filem air telus seragam menggantikan titisan kabus berselerak — fotokatalisis TiO2 yang menginduksi superhidrofilik atau penyerapan air gel hidroselulosa nano adalah dua laluan teknologi utama.
2. Pasaran salutan anti-kabus superhidrofilik global dianggarkan USD773 juta pada 2025, dan diunjur mencecah USD1.13 bilion pada 2032. Cermin sisi kereta dan kamera dalam kenderaan adalah senario aplikasi dengan pertumbuhan paling pantas.
3. Ketahanan adalah kekangan utama pengkomersialan — salutan gel asid hialuronik terkini mencapai 120j rendaman air + 300 kali geseran + pembaikan sendiri 10 saat, salutan selulosa/ZnO mencapai kestabilan penyimpanan anti-kabus lebih 240 hari.
Semasa memandu dalam cuaca berkabus hujan, titisan air halus (berdiameter <50μm) yang terkondensasi pada permukaan cermin sisi mengganggu penglihatan pemandu dengan teruk melalui serakan Mie—ini merupakan salah satu faktor paling langsung yang menyebabkan peningkatan kadar kemalangan jalan raya pada musim hujan. Penyelesaian penyahkabut pemanasan elektrik cermin sisi tradisional (kira-kira 50-150W/permukaan cermin) memerlukan beberapa minit untuk berkesan, dan terus-menerus menggunakan tenaga elektrik. Salutan nano hidrofilik cermin sisi kereta anti-kabut menyediakan penyelesaian pasif tanpa tenaga luaran—melalui reka bentuk asas kimia permukaan bahan, menjadikan wap air langsung tidak dapat terkondensasi menjadi titisan kabus yang berselerak.
Prinsip fizikokimia anti-kabut superhidrofilik—mengapa air "hilang" pada permukaan salutan?
Jawab terus: Prinsip fizik asas anti-kabut ialah menghapuskan serakan Mie cahaya oleh titisan air terpisah. Apabila sudut sentuhan air permukaan <5° (keadaan super-hidrofilik), wap air terkondensasi merebak di permukaan menjadi filem air berterusan yang tebalnya seragam (<1μm) dan bukannya titisan kabus hemisfera terpisah—ketebalan filem air jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya tampak (380-780nm), cahaya melalui filem air hampir tidak berserakan, dan mata manusia mengesan sebagai "telus sepenuhnya tanpa kabut".
Penerangan mekanisme——dua laluan teknologi superhidrofilik.Laluan 1: Induksi superhidrofilik melalui fotopemangkinan TiO2. NanotiO2 jenis anatase (saiz zarah 5-20nm) di bawah sinaran cahaya ultraungu (panjang gelombang 72mN/m (ketegangan permukaan air) → titisan air merebak sepenuhnya di permukaan (sudut sentuhan →0°). Ciri utama: keadaan superhidrofilik memerlukan "pengaktifan" UV, dalam gelap ia beransur-ansur kembali ke keadaan hidrofobik dalam beberapa jam hingga beberapa hari——TiO2 perlu menerima cahaya secara berkala untuk mengekalkan fungsinya.
Laluan 2: Selulosa nano/hidrogel menyerap air dan mengembang. Dua kajian yang diterbitkan pada 2025 dalam Progress in Organic Coatings mewakili terobosan terkini dalam ketahanan anti-kabus: (1) Salutan hidrogel zarah nano asid hialuronik (HA)-gliserol-FeCl₃-ZnO — reka bentuk "biomimetik" yang meniru filem air mata manusia, fungsi anti-kabus tidak merosot selepas rendaman air selama 120 jam, sudut sentuhan kekal <5° selepas 300 ujian geseran kertas pasir, calar boleh membaiki diri dalam 10 saat (penyusunan semula ikatan silang ion dinamik Fe³⁺-HA). (2) Sistem natrium karboksimetil selulosa (CMC) + zarah nano ZnO + FeCl₃ + gliserol — tiada kemerosotan sifat anti-kabus selepas penyimpanan suhu bilik lebih 240 hari, kekal berfungsi selepas penuaan lampu xenon 100 jam + rendaman air 80 jam.
Sokongan data:IOTA ST5 (dilancarkan oleh Anhui IOTA Silicone Oil pada tahun 2025) ialah salutan nano superhidrofobik yang direka khusus untuk cermin sisi kereta (bukan laluan hidrofilik) — mencapai sudut sentuhan >150° melalui pengubahsuaian kimia fluorokarbon silana, titisan hujan berguling jatuh di bawah graviti atau angin dan bukannya merebak. Ini berbeza dengan senario aplikasi laluan hidrofilik anti-kabut: laluan hidrofilik sesuai untuk "kabut" (titisan air pemeluwapan mikro, keadaan pegun), laluan hidrofobik sesuai untuk "air hujan" (titisan besar, dengan daya pemacu graviti/angin). Penyelesaian terbaik untuk cermin sisi mungkin reka bentuk zon — bahagian atas cermin hidrofobik (menyalirkan air hujan) + bahagian bawah hidrofilik (anti-kabut).
Sumber:Progress in Organic Coatings (Vol.198/206, 2025), ScienceDirect (2025), IOTA ST5 Technical Data, QYResearch 2026
Ketahanan — "tumit Achilles" bagi salutan antikabus
Jawab terus: Mod kegagalan salutan anti-kabut terutamanya termasuk: perendaman air menyebabkan larutnya komponen hidrofilik (kehilangan plastisizer/gliserin/surfactant), geseran mekanikal (pengelapan/pengelap cermin) mengeluarkan salutan secara fizikal, dan penuaan UV merendahkan komponen organik. Kemajuan terobosan pada tahun 2025 memberi tumpuan kepada penyelesaian masalah ketahanan melalui tiga laluan: pensekatan kimia (kumpulan hidrofilik ditambat dengan ikatan kovalen), hibrid anorganik-organik (pengukuhan zarah nano) dan fungsi pembaikan sendiri (penyusunan semula ikatan dinamik).
Data terkini bagi salutan anti-kabus berasaskan HPMC/HEC (hidroksipropil metil selulosa/hidroksietil selulosa) (Progress in Organic Coatings, Vol.198, 2025): penyediaan hijau satu langkah (pelarut air tulen, tanpa pelarut organik/sebatian berfluorin), ketelusan cahaya >90%, mampu menahan 3000 kitaran geseran fabrik, fungsi anti-kabus tidak merosot selepas penyimpanan dalam persekitaran -20°C selama 1 tahun—ini merupakan antara data ketahanan paling tinggi yang dilaporkan setakat ini untuk salutan anti-kabus berasaskan selulosa.
Sumber:Progress in Organic Coatings (2025), Pellucere Technologies (2025)
Soalan Lazim (FAQ)
Adakah pencegahan kabus hidrofilik dan pencegahan air hidrofobik adalah perkara yang sama?
Sekali lagi sebaliknya. Sifat hidrofilik (sudut sentuhan 150°) membolehkan air menggelongsor turun—sesuai untuk air hujan (titisan besar). Penyelesaian terbaik untuk cermin sisi ialah reka bentuk zon berasingan atau dua lapisan.
Adakah salutan anti-kabut TiO2 akan gagal di dalam terowong (tiada UV)?
Ya. Sifat superhidrofilik TiO2 memerlukan "pengaktifan" oleh UV—dalam gelap selama beberapa jam, kumpulan -OH pada permukaan secara beransur-ansur ditutupi oleh pencemar, menyebabkan penurunan sifat hidrofilik. Penyelesaian: komposit TiO2+SiO2 (menggunakan sifat hidrofilik intrinsik SiO2 sebagai "sandaran" dalam gelap tanpa UV) atau laluan selulosa/hidrogel (tidak bergantung kepada pengaktifan UV).
Berapa lama satu kali aplikasi boleh bertahan?
Produk semburan gred pengguna: 3-6 bulan. Salutan gred profesional: 1-2 tahun. Salutan TiO₂ CVD/terpancut gred kilang (sesetengah model mewah): 5-10 tahun tetapi kosnya satu magnitud lebih tinggi.
Adakah lapisan anti-kabut akan menjejaskan kadar pantulan cermin?
Produk berkualiti tinggi mempunyai kadar penembusan cahaya nampak >90%, dan apabila fungsi antikabus diaktifkan (pembentukan filem air), kadar penembusan cahayanya malah lebih tinggi daripada keadaan kering (filem air mengisi kecacatan mikro permukaan dan mengurangkan pantulan serakan). Produk berkualiti rendah mungkin menunjukkan corak pelangi atau peningkatan kekaburan.
Sumber rujukan:Progress in Organic Coatings (2025, Vol.198/206), ScienceDirect (2025), QYResearch 2026, Pellucere Technologies, IOTA ST5
Tarikh: 6 Julai 2026 | Kategori: Pengetahuan Teknikal