疏水窗户以及使用该疏水窗户的房子和汽车制造技术

本发明专利技术提供一种疏水窗户，其包括一窗框、一设置于该窗框上的玻璃和一疏水膜，所述疏水膜设置于所述玻璃的表面；所述疏水膜包括一柔性衬底；一疏水层，所述疏水层设置于所述柔性衬底的表面，所述疏水层包括一基底以及设置于该基底表面上的图案化的凸起。

Hydrophobic windows and houses and cars using them

【技术实现步骤摘要】
疏水窗户以及使用该疏水窗户的房子和汽车
本专利技术涉及一种疏水膜，尤其涉及一种疏水窗户以及使用该疏水窗户的房子和汽车。
技术介绍
疏水结构在现实生活中有重要的应用，如窗户、镜子等。现有的疏水窗户是在玻璃上直接刻蚀形成疏水槽达到疏水的目的。当所述疏水窗户的疏水性能减弱时或所述疏水槽损坏时，往往需要更换玻璃，但是更换玻璃比较费时费力以及增加成本。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能够更换疏水膜的疏水窗户。一种疏水窗户，其包括一窗框、一设置于该窗框上的玻璃和一疏水膜，所述疏水膜设置于所述玻璃的表面；所述疏水膜包括一柔性衬底；一疏水层，所述疏水层设置于所述柔性衬底的表面，所述疏水层包括一基底以及设置于该基底表面上的图案化的凸起。一种房子，所述房子包括一房体和设置于该房体内的疏水窗户，其中，所述疏水窗户为上述具备疏水功能的疏水窗户。一种使用上述疏水窗户的汽车，所述汽车包括一车体以及设置于该车体上的疏水窗户，其中，所述疏水窗户为上述具备疏水功能的疏水窗户。与现有技术相比，本专利技术所提供的疏水窗户具有以下优点，第一，采用柔性衬底制备得到的疏水膜具有一定的柔韧性，可设置在曲面上并与曲面贴合。第二，所制备的疏水层表面的纳米结构的图案化的凸起可以提高疏水膜的疏水性能。第三，所述柔性衬底远离疏水层的表面设置一粘结剂层和一保护层，便于储存和使用。第四，所述疏水窗户还可以进行通电加热实现加热除冰/霜/雾/雨。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的疏水窗户的结构示意图。图2为图1所提供的疏水窗户沿II-II方向的剖视图。图3为本专利技术第一实施例提供的疏水膜的结构示意图。图4为本专利技术第一实施例提供的疏水膜的制备方法流程图。图5为图4的碳纳米管复合结构的沿线V-V的截面图。图6为本专利技术第一实施例采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。图7为本专利技术第一实施例采用的非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图8为本专利技术第一实施例采用的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图9为本专利技术第一实施例提供的碳纳米管复合结构的扫描电镜照片。图10为本专利技术第一实施例提供的碳纳米管复合结构的包覆三氧化二铝层的单根碳纳米管的扫描电镜照片。图11为本专利技术第一实施例提供的疏水膜的扫描电镜照片。图12为本专利技术第一实施例提供的疏水膜的性能测试图。图13为本专利技术第二实施例提供的疏水窗户的结构示意图。图14为本专利技术第三实施例提供的疏水窗户的结构示意图。图15为本专利技术第四实施例提供的使用本专利技术第一实施例提供的疏水窗户的房子结构示意图。图16为本专利技术第五实施例提供的使用本专利技术第一实施例提供的疏水窗户的汽车的结构示意图。主要元件符号说明具体实施方式如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。参见图1和图2，本专利技术提供一种疏水窗户10，其包括一窗框11、一设置于该窗框11上的玻璃12和一疏水膜14，所述疏水膜14设置于所述玻璃12的表面，该疏水膜14包括一柔性衬底15和一疏水层17，所述疏水层17设置于所述柔性衬底15的表面，所述疏水层17包括一基底170以及设置于该基底170表面上的图案化的凸起172。参见图1(A)和图2(A)，所述图案化的凸起172可以包括多个凸条，所述多个凸条交叉设置形成网状结构，所述多个凸条的交叉处为一体结构，从而定义多个孔洞176。参见图1(B)和图2(B)，所述图案化的凸起172也可以包括多个凸块，所述多个凸块间隔设置呈二维阵列，从而定义多个凹槽177。本实施例以图1(A)和图2(A)为例进行说明。所述疏水膜14可以通过粘结剂层13设置于需要疏水的物体的表面。因此所述疏水膜14可以随时更换，当所述疏水膜14受到损坏时，可以仅更换疏水膜14而不需要更换整个物体，进而可以节约成本。请一并参见图3，所述疏水膜14也可以进一步包括一粘结剂层13和一保护层130，这样在使用时可以直接除去保护层130，然后将疏水膜14直接设置于需要疏水的物体的表面，避免临时在需要疏水的物体的表面设置粘结剂层13，便于储存和使用。所述柔性衬底15为一柔性透明薄膜，该柔性衬底15可以赋予所述疏水膜14一定的柔韧性，进而可以将所述疏水膜14贴合于曲面上。具体地，该柔性衬底15的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。本实施例中，所述柔性衬底15的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述柔性衬底15的形状、大小及厚度不限，可根据需要选择。本实施例中，所述柔性衬底15的形状为一矩形，厚度为800纳米-800微米，更优选地，所述厚度为60微米-300微米。所述疏水层17包括一基底170及设置在该基底170上的图案化的凸起172，且所述图案化的凸起172设置在所述基底170远离柔性衬底15的表面上。所述图案化的凸起172可包括多个凸条交叉设置形成网状结构，从而定义多个孔洞176。所述多个凸条的交叉处为一体结构。所述图案化的凸起172也可包括多个凸块呈阵列式排布，该多个凸块间的凹槽交叉呈网状分布。所述基底170的形状不限，只需具有两个相对设置的表面即可。所述基底170的大小不限，厚度为70纳米-280纳米。优选地，该基底170的厚度为120纳米-180纳米。当所述基底170的厚度太薄，如小于50纳米，会增加制作工艺的难度，而且降低疏水膜14的机械强度，影响疏水膜14的使用寿命；当所述基底170的厚度太厚，如大于300纳米，会使得所述疏水膜14整体柔韧度降低。所述基底170与所述图案化的凸起172可以是材料相同的一体结构，也可以是材料不同的多层结构。所述基底170与所述图案化的凸起172的材料可为二氧化硅、氮化硅等绝缘材料，或氮化镓、砷化镓等半导体材料。本实施例中，所述基底170与所述图案化的凸起172是由二氧化硅形成的一体结构。所述图案化的凸起172设置在所述基底170远离柔性衬底15的表面上。本专利技术所述图案化的凸起172包括多个凸条，定义一部分沿着第一方向延伸的凸条为第一凸条，另一部分沿着第二方向延伸的凸条为第二凸条。所述第一方向和第二方向的夹角大于0度小于等于90度，优选地，大于等于30度。所述多个第一凸条基本平行，且所述多个第二凸条基本平行。本专利技术的凸条基本平行的特征是由于其制备方法中采用的碳纳米管掩模中碳纳米管的延伸方向基本平行的特征决定的。每个凸条的长度不限，每个凸条的宽度为25纳米-600纳米，优选地，每个凸条的宽度为30纳米-135纳米；高度为75纳米-800纳米，优选地，为80纳米-400纳米；平行且相邻的凸条之间的间距为15纳米-800纳米，优选地，所述间距为30纳米-350纳米。因此，所述孔洞176的开口尺寸为15纳米-800纳米，优选地，所述开口尺寸为30纳米-350纳米。更优选地，每个凸条的宽度为50纳米-80纳米，高度为220纳米-300纳米，间距为45纳米-60纳米。本实施例中，所述多个第一凸条垂直于多个第二凸条。所述凸条从所述基底170的一边延伸至另一边。所述凸条的高度为250纳米。所述图1(A)所示的图案化的凸起172与图1(B)所示的图案化的凸起172的结构互补。请一并参阅图4和图5，本专利技术第一实施例提供一种制备上述疏水膜14的方法，其包括以下步骤：步骤S11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疏水窗户，包括一窗框、一设置于该窗框上的玻璃和一疏水膜，所述疏水膜设置于所述玻璃的表面；其特征在于，所述疏水膜包括一柔性衬底；一疏水层，所述疏水层设置于所述柔性衬底的表面，所述疏水层包括一基底以及设置于该基底表面上的图案化的凸起。

【技术特征摘要】
1.一种疏水窗户，包括一窗框、一设置于该窗框上的玻璃和一疏水膜，所述疏水膜设置于所述玻璃的表面；其特征在于，所述疏水膜包括一柔性衬底；一疏水层，所述疏水层设置于所述柔性衬底的表面，所述疏水层包括一基底以及设置于该基底表面上的图案化的凸起。2.如权利要求1所述的疏水窗户，其特征在于，所述图案化的凸起包括多个凸条，所述多个凸条交叉设置形成网络结构，从而定义多个孔洞。3.如权利要求1所述的疏水窗户，其特征在于，所述图案化的凸起包括多个凸块，所述多个凸块间隔设置呈二维阵列，从而定义多个凹槽。4.如权利要求1所述的疏水窗户，其特征在于，所述疏水膜通过一粘结剂层固定于所述玻璃的表面。5.如权利要求1所述的疏水窗户，其特征在于，所述所述基底与所述图案化的凸起是材料相同的一体结构，所述基底和图案化凸起的材料为绝缘材料或半导体材料中的一种。6.如权利要求1所述的疏水窗户，其特征在于，所述疏水膜进一步包括一加热层，所述加热层设置于所述柔性衬底远离所述疏水层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金元浩，李群庆，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11