近期，中国科学院上海光学精密机械研究所的高功率激光元件技术与工程部吴卫平团队与复旦大学合作，成功实现超薄纳米光学元件表面防污处理技术的重大突破。这项创新研究采用柔性瓶刷形有机硅聚合物单分子层原位接枝于光学基底表面，创造出耐污效果显著的“类液体”超滑薄膜。新型透明超滑抗污薄膜在可见光区域透过率无显著下降，红外区域透过率仅下降3%，为疏水表面领域提供了高透过率的全光谱解决方案。这一重要研究成果以《材料化学杂志A》(Journal of Materials Chemistry A)为载体发表，题为“A fluffy all-siloxane bottlebrush architecture for liquid-like slippery surfaces”。
光学元件广泛应用于光学仪器、微电子、航空航天、能源和生物医学设备等领域。然而，光学元件在使用中容易遭受外界污染，导致光学透过率下降，影响其性能和可靠性。因此，寻找一种既能抵御污染又不影响光学性能的防护层尤为重要。
研究团队设计了一种全新的超滑薄膜。通过简单的两步法，即在基材表面的原位水解缩聚和硅氢化反应，构筑了“以有机硅为主链和侧链”的柔性瓶刷型分子结构。不同于传统的表面润湿性处理，该超滑薄膜无需制备微纳结构，厚度仅5 nm内，对基材本身的光学性能影响微乎其微。同时，该超滑薄膜具备优异的动态滑液性能，接触角迟滞极低、接触角迟滞低至9.4°、宽光谱透明度。
该技术在实际应用场景中经受住了油滴、结冰、灰尘、耐磨等测试，验证了其在光学元件表面防护中的有效性和耐久性，具备广阔的应用前景。
这项研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持，为光学元件的性能提升和应用拓展带来了新的可能性。
