專利名稱：衍射光柵輔助的自清潔材料的制作方法
衍射光柵輔助的自清潔材料相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2009年5月14日提交的名稱為衍射光柵輔助的自清潔材料的美國專利申請12/465，711的權(quán)益，其整個(gè)公開內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。本申請涉及2009年5月14日提交的名稱為納米管輔助的自清潔材料的美國專利申請 12/465，717。
背景技術(shù)：
本公開內(nèi)容涉及自清潔材料，更具體地涉及采用具有閃耀衍射光柵的自清潔層的材料。自清潔材料能夠長期有效地保持產(chǎn)品和表面清潔。自清潔材料正日益用于許多場合，包括建筑物外部，浴室，窗，和用于各種表面的涂層。概要本公開內(nèi)容描述了一種對暴光(即，暴露于光)響應(yīng)的自清潔材料。自清潔材料的一些例子可包括具有第一表面和第二表面的基材，設(shè)置在該基材的第一表面上的自清潔層，和/或在該自清潔層的暴光表面中形成的衍射光柵。衍射光柵可包含被設(shè)置成增強(qiáng)對入射在暴光表面上的光的吸收的閃耀狀態(tài)。本公開內(nèi)容描述了一種對暴光響應(yīng)的自清潔材料。自清潔材料的一些例子可包括具有第一表面和第二表面的基材，設(shè)置在該基材的第一表面上的自清潔層，和/或在設(shè)置在該基材的第二表面上的第二自清潔層。具有第一閃耀狀態(tài)的第一衍射光柵形成在第一自清潔層的第一暴光表面上并且被設(shè)置成至少部分基于第一閃耀狀態(tài)增強(qiáng)光的吸收。具有第二閃耀狀態(tài)的第二衍射光柵形成在第二自清潔層的第二暴光表面上并且被設(shè)置成至少部分基于第二閃耀狀態(tài)增強(qiáng)光的吸收。本公開內(nèi)容描述了一種自清潔材料。自清潔材料的一些例子可包括在自清潔材料的第一表面上形成的閃耀衍射光柵。自清潔材料對入射到第一表面上的光的吸收被設(shè)置成基于對應(yīng)于衍射光柵的閃耀狀態(tài)和該光對第一表面的入射角而在第一表面上進(jìn)入光誘導(dǎo)自清潔狀態(tài)。以上概述僅是說明性的且不意味著以任何方式限定。除了上述的說明性的方面， 實(shí)施方案，和特征之外，其他的方面，實(shí)施方案，和特征通過參照附圖和以下的詳細(xì)描述而變得明顯。附圖簡述如果結(jié)合其中顯示本公開內(nèi)容的多個(gè)實(shí)施方案中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的附圖閱讀以下描述和所附權(quán)利要求，以下的詳細(xì)描述會得到更好的理解。但應(yīng)該理解，本公開內(nèi)容的各種實(shí)施方案不限于附圖所示的確切排列和設(shè)置。在附圖中

圖1是說明一種示例性自清潔材料的橫截面視圖；圖2是說明一種示例性自清潔材料的橫截面視圖；圖3是說明一種示例性自清潔材料的放大橫截面視圖，顯示入射其上的光的一個(gè)例子；
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圖4是橫截面視圖，說明具有對近似法向入射照射的閃耀角的一種示例性自清潔材料；圖5是橫截面視圖，說明具有對切線入射照射的閃耀角的一種示例性自清潔材料；圖6是橫截面視圖，說明采用相光柵的一種示例性自清潔材料；圖7是說明一種示例性自清潔材料的橫截面視圖，其中基材的多個(gè)表面包括自清潔層；和圖8是說明一種示例性自清潔材料的橫截面視圖，其中基材的多個(gè)表面包括具有不同閃耀角的自清潔層；所有這些都按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置。詳細(xì)描述在以下詳細(xì)描述中，參考構(gòu)成其一部分的附圖。在附圖中，類似符號通常表示類似元件，除非本文另有所指。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說明性實(shí)施方案不意味著限定。在不背離本文主題的主旨或范圍的情況下，可以采取其他實(shí)施方案，可以進(jìn)行其他的變化。容易理解，在本文中被一般性描述并在圖中說明的本公開內(nèi)容的那些方面可按照各種各樣的不同構(gòu)造進(jìn)行排列，替代，組合，和設(shè)計(jì)，這些都無疑被認(rèn)為構(gòu)成本公開內(nèi)容的一部分。簡要地說，本公開內(nèi)容的多個(gè)實(shí)施方案包括一種自清潔材料，所述自清潔材料包含具有第一表面和第二表面的基材。自清潔層可被設(shè)置在基材的第一表面上。衍射光柵可在自清潔層的暴光表面中形成，其中自清潔層對入射在暴光表面上的光的吸收可由衍射光柵按照對應(yīng)于該衍射光柵的閃耀狀態(tài)而增強(qiáng)。所公開的自清潔材料采用一種可增加自清潔材料的光誘導(dǎo)自清潔性能的衍射光柵。圖1是橫截面視圖，說明按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案排列的一個(gè)示例性自清潔材料10。該示例性自清潔材料10包括基材100和具有位于基材100的表面310上的衍射光柵105的自清潔層110。衍射光柵105可使用各種技術(shù)在自清潔層110上形成，所述各種技術(shù)包括但不限于機(jī)械劃線和全息記錄。關(guān)于形成衍射光柵的詳細(xì)討論僅為便利起見而在此被省略，因此不應(yīng)被理解為限定性的。自清潔層110可由在暴露于合適波長的光時(shí)表現(xiàn)出某種自清潔性能的材料形成。 即，由于吸收對應(yīng)于入射在自清潔層110上的合適波長的光的光子，自清潔層110可以表現(xiàn)出例如，光催化，光誘導(dǎo)親水，或光誘導(dǎo)憎水性能。例如，一些自清潔材料，如二氧化鈦 (TiO2)的自清潔性能可響應(yīng)電磁光譜的紫外區(qū)的光而被增強(qiáng)或激活，而其他自清潔材料， 如鎳摻雜的鉭酸銦(In(H)NixTaO4)，可對電磁光譜的可見光區(qū)的光響應(yīng)。自清潔層110的光催化，光誘導(dǎo)親水，或光誘導(dǎo)憎水的自清潔性能的激活或增強(qiáng)在本文中也可被稱作自清潔層110的狀態(tài)改變。在某些實(shí)施方案中，狀態(tài)的變化也可包括從一種自清潔性能至不同自清潔性能的變換。對光的暴露和因此的吸收也可引起自清潔層110表現(xiàn)出多于一種的這些性能。例如，自清潔層110可同時(shí)變得光催化和親水，這可從本公開內(nèi)容理解。在某些實(shí)施方案中，衍射光柵105可以是具有閃耀角20的閃耀衍射光柵，其被設(shè)置成用于增強(qiáng)自清潔層110的光吸收和因此有可能增強(qiáng)或激活自清潔層110的自清潔性能。閃耀角20可相對基本上平行于基材100的表面310的軸22而確定?；?00可以是對自清潔性能理想的任何基礎(chǔ)材料?；牡囊恍├影úＡ?，陶瓷，金屬，復(fù)合材料，或其他建筑材料。自清潔層110可以是具有自清潔性能的任何材料， 包括但不限于二氧化鈦(也稱作TW2和二氧化鈦)，鎳摻雜的鉭酸銦an(1_x)NixTao4)，或自清潔金屬和金屬-合金。在某些實(shí)施方案中，自清潔層110可以是附著到基材上的預(yù)形成膜。在某些實(shí)施方案中，自清潔層100可使用常規(guī)技術(shù)，如化學(xué)氣相沉積(CVD)、蒸發(fā)和濺射而被設(shè)置在或附著到基材100上。關(guān)于自清潔層110的附著或沉積的詳細(xì)討論在此僅因便利起見而被省略，因此不應(yīng)被認(rèn)為是限定性的。在某些實(shí)施方案中，自清潔層110可相對基材100而言是透明的，和可以符合基材100的任何輪廓，使得自清潔層110明顯不能區(qū)別于基材。另外，基材100可包括在基材100的一個(gè)或多個(gè)表面上的自清潔層110。在本公開內(nèi)容中，自清潔材料10可包括基材100和自清潔層110的組合結(jié)構(gòu)。盡管基材100單獨(dú)可不必具有自清潔性能，但是為便利起見，在本文中稱作自清潔的特定基材100已被理解為與自清潔層110相結(jié)合，使得所組合的結(jié)構(gòu)具有自清潔性能。例如，具有 TiO2層的玻璃基材在本文中可被簡單地稱作自清潔玻璃。在某些實(shí)施方案中，基材100在沒有自清潔層110時(shí)可在某些情況下具有自清潔性能(即，基材本身可以是自清潔材料)， 其中在基材100中形成衍射光柵105(使用以下描述的技術(shù))以增強(qiáng)或改變基材100的自清潔性能。圖2是橫截面視圖，說明按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的一個(gè)示例性自清潔材料12，其中基材200本身可以是自清潔材料和其中衍射光柵105可直接在基材 200中形成。因?yàn)榛?00本身是一種具有光誘導(dǎo)自清潔性能的材料，因此單獨(dú)的自清潔層 (即，具有自清潔性能的材料)不是必需的，且衍射光柵105可直接在基材200的表面中形成以增強(qiáng)基材200的自清潔性能。在本公開內(nèi)容的某些實(shí)施方案中，自清潔材料10可在受控或未受控的環(huán)境中使用。受控環(huán)境一般可以是指其中環(huán)境參數(shù)可被控制和穩(wěn)定(如，戶內(nèi)或以其他方式封閉的區(qū)域)并且可以通常不容易暴露于氣候或其他不穩(wěn)定狀態(tài)的空間。環(huán)境參數(shù)包括但不限于溫度，濕度，和照射。相反，未受控環(huán)境一般是指其中環(huán)境參數(shù)不容易被控制(如，戶外) 并且表面可暴露于氣候條件的空間。在某些實(shí)施方案中，自清潔材料10的一個(gè)表面可暴露于受控環(huán)境，而自清潔材料10的另一表面可暴露于未受控環(huán)境。一個(gè)例子可以是自清潔窗 (未示出)，其中窗的一個(gè)表面可以是外表面，而窗的另一表面可以是內(nèi)表面。入射光，或簡單地說，光，是指入射到自清潔材料10的表面上的在電磁光譜的可見、紫外和紅外區(qū)域中的電磁輻射。表面對光的暴露也可在本文中被稱作所論述的表面的照射。表面的照射特性包括入射光的入射角，入射光的強(qiáng)度，入射光的波長分布，和作為波長函數(shù)的強(qiáng)度分布。入射光的入射角度可從垂直于(即，正交于)自清潔材料表面的軸測定。零入射角(即，法向入射)是指這樣一種照射狀態(tài)，其中入射光垂直于碰撞自清潔材料110的表面入射在該表面上。切線入射可以是指這樣的自清潔材料照射，其中入射角接近90度(即， 幾乎平行于自清潔材料的表面)。因?yàn)槿肷湓谧郧鍧嵅牧仙系墓饪赡懿皇蔷_地平行或共線，入射角是指具有照射該表面的光的最高總強(qiáng)度的角度。例如，直射陽光對表面的照射往往具有高于從其他物體散射到該表面上的陽光的總強(qiáng)度；因此，入射角使用來自太陽的入射光測定。就本公開內(nèi)容而言，自清潔材料10的表面的照射(也稱作暴光)可以被理解為取決于環(huán)境。在未受控環(huán)境中，如戶外，照射特性可以是變化的-取決于日時(shí)，季節(jié)，附近的天然和人造物體，和緯度-因?yàn)閺奶柕竭_(dá)地球表面的電磁輻射取決于這些變量。相反，在受控環(huán)境，如具有固定照射的內(nèi)部空間中，照射特性一般可取決于照射燈具的類型和定位，除了燈光的開/關(guān)，使用衰減器，或改變燈泡的類型或瓦數(shù)，等，變化較少。圖3是按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的自清潔材料10的放大橫截面視圖，其顯示入射在其上的光的一個(gè)例子。自清潔材料10包括基材100和自清潔層110。 類似于圖1的例子，衍射光柵105在自清潔層110中形成。衍射光柵105的特性可包括閃耀角20，光柵節(jié)距140(也稱作光柵間隔)，和/或振幅150中的一個(gè)或多個(gè)。入射在自清潔材料10上的具有入射角30的光130可被自清潔層110吸收以激活自清潔層110的自清潔性能。入射光130的入射角30可相對垂直于(即，正交于)自清潔材料10的基材100 的表面310的軸315而測定。在某些實(shí)施方案中，自清潔層110的自清潔性能可隨著入射角30接近閃耀角20而增強(qiáng)，因?yàn)橐鹱郧鍧嵭阅艿娜肷涔?30的波長相比其他波長可更有效地被衍射光柵105結(jié)合到自清潔層110中。例如，閃耀角20可被選擇使得電磁光譜的紫外(UV)區(qū)域中的波長相比可見光的波長可被自清潔層110更有效地吸收。在某些實(shí)施方案中，如果入射角30與閃耀角20不匹配，則自清潔層110對入射光130的吸收可能不足以激活自清潔層110的光誘導(dǎo)自清潔性能。圖4是橫截面視圖，其示出了按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的示例性自清潔材料10，它對于近似法向入射照射的光130具有閃耀角20。上述閃耀角20對應(yīng)于自清潔層110的衍射光柵105。對于其中入射光130可垂直(即，法向入射)或幾乎垂直于基材110的表面310(即，低入射角)的照射狀態(tài)，自清潔層110的自清潔性能可在低值的閃耀角30下增強(qiáng)，其中入射光130可幾乎垂直于形成閃耀角20的衍射光柵105的表面。 例如，自清潔瓷磚可用于基本上水平的方位，如用于地面或其他水平表面。對于戶外陽光或戶內(nèi)頂棚照射燈具之類的光源，照射磚表面的光的入射角幾乎與該表面正交。因此具有小閃耀角20的自清潔材料10可提供有效的自清潔性能。圖5是橫截面視圖，示出了按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的一種示例性自清潔材料，它對切線入射照射的光130具有閃耀角20。上述閃耀角20對應(yīng)于自清潔層110的衍射光柵105。對于其中入射光130可基本上平行于基材100的表面310(即，切線入射或高入射角)的照射狀態(tài)，自清潔層110的自清潔性能可在較高值的閃耀角20下增強(qiáng)，其中入射光130可幾乎垂直于形成閃耀角20的衍射光柵105的表面。例如，對于在與以前針對圖4的例子所述的相同照射狀態(tài)下用于垂直方位如安裝在壁上的自清潔瓷磚，照射該表面的光的入射角20可以是高的，甚至接近切線入射。具有大閃耀角30的自清潔材料10可為處于垂直方位的自清潔瓷磚提供有效自清潔性能。圖7是說明按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的示例性自清潔材料10的橫截面視圖，其中基材100的多個(gè)表面730，740包括自清潔層110，210。自清潔層110可在基材100的第一表面730上形成，并且包括第一衍射光柵105。自清潔層210可在基材100 的第二表面740上形成，并且包括第二衍射光柵705。表面730，740在圖7中被描繪為基材100的平行或相對側(cè)，這不應(yīng)被認(rèn)為是限定。例如，對于立方基材，該立方體的兩個(gè)相鄰表面可具有自清潔層(如，建筑材料在轉(zhuǎn)角處的區(qū)域具有兩個(gè)相鄰?fù)膺?。同樣地，某些實(shí)施方案可包括自清潔材料10，其中基材的多于兩個(gè)的表面可具有自清潔層。
仍參照圖7，自清潔層110，210可以是相同材料，或備選地，自清潔層110可以是不同于自清潔層210的材料。在某些實(shí)施方案中，自清潔層110，210可根據(jù)環(huán)境的類型或自清潔材料10的每一表面730，740所需的自清潔性能而選擇。例如，自清潔材料10的一個(gè)表面可暴露于受控環(huán)境，而自清潔材料的另一表面可暴露于未受控環(huán)境。在受控環(huán)境中，可用于給受控環(huán)境的表面消毒的光催化性能可以是重要的，而在未受控環(huán)境中，親水性能可更重要，以保持表面不被污染。圖8是說明按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的自清潔材料10的橫截面視圖，其中基材100的多個(gè)表面830，840包括具有閃耀角630，640的衍射光柵105，805的自清潔層110，810。自清潔層110可在基材100的第一表面830上形成并且可包括具有第一閃耀角630，第一節(jié)距650，和第一振幅655的衍射光柵105。自清潔層810可在基材100 的第二表面840上形成并且可包括具有第二閃耀角640，第二節(jié)距660，和第二振幅665的衍射光柵805。如上對圖7所討論，在圖8中表面830，840被描繪為平行于或在基材100的對側(cè)上，這不應(yīng)被認(rèn)為是限定。同樣地，某些實(shí)施方案可包括自清潔材料10，其中基材的多于兩個(gè)的表面可具有自清潔層。仍參照圖8，自清潔層110，810可以是相同材料，或備選地，自清潔層110可以是不同于自清潔層810的材料。衍射光柵105，805的閃耀角630，640，以及其他特性，如節(jié)距 650，660，和振幅655，665可基于其相應(yīng)表面的預(yù)期的或最概然的照射狀態(tài)而選擇。因此， 在圖8的實(shí)施方案中，例如，第一自清潔層110的閃耀角630可明顯大于第二自清潔層810 的閃耀角640。類似地，第一衍射光柵105的振幅655可不同于第二衍射光柵805的振幅 665。在圖8中，自清潔材料10的第二表面840最通常可能被法向入射的光680照射；因此使用低閃耀角840。相反，對于自清潔材料10的第二表面830，照射可以是切線入射，并且可以使用高閃耀角830。例如，對于可在垂直方位上使用的自清潔材料(如，用于窗戶的自清潔玻璃)，陽光對窗戶的外表面的直接照射可被認(rèn)為是切線照射(非常高的入射角)，而內(nèi)部照明器具對窗戶的內(nèi)側(cè)的照射可具有明顯較低的入射角。圖6是橫截面視圖，示出了按照本公開內(nèi)容的至少某些實(shí)施方案設(shè)置的采用相光柵的自清潔材料10。自清潔材料10可包括基材100和自清潔層110。在某些實(shí)施方案中， 相光柵300可在自清潔層110內(nèi)形成，使得自清潔層110的表面420可以是基本上平面的 (如果基材是基本上平面的)或一般可符合基材100的表面310(如果基材不是平面的)。 相光柵300的特性如光柵節(jié)距140可被選擇以更有效地配合入射在自清潔材料10的表面上的光，并且可排列成增強(qiáng)自清潔層110的自清潔性能。本文所述的主題有時(shí)說明包含在不同的其他元件內(nèi)或與不同的其它元件向連接的不同組件。可以理解，所描繪的這些構(gòu)造僅是示例性的，事實(shí)上，可呈現(xiàn)許多實(shí)現(xiàn)相同的功能的其他的構(gòu)造。在概念意義上，用于實(shí)現(xiàn)相同功能的組件的任何排列是都有效"關(guān)聯(lián)的"，使得所需功能被實(shí)現(xiàn)。因此，在本文中相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)特定功能的任何兩個(gè)元件可被視為相互"關(guān)聯(lián)"使得實(shí)現(xiàn)所需功能，而與構(gòu)造或中間組件無關(guān)。同樣，如此關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組件也可被視為相互"可操作地連接"，或"可操作地配合"以實(shí)現(xiàn)所需功能，和能夠如此關(guān)聯(lián)的任何兩個(gè)組件也可被視為是相互"可操作地配合"以實(shí)現(xiàn)所需功能。可操作地配合的具體例子包括但不限于物理上可相配的和/或物理上相互作用的組件和/或可無線相互作用的和/或無線相互作用的組件和/或邏輯上相互作用的和/或邏輯上可相互作用的組件。關(guān)于本文所用的基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可根據(jù)上下文和/或應(yīng)用的需要從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)變成單數(shù)和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)變成復(fù)數(shù)。為清楚起見，各種單數(shù)/復(fù)數(shù)變動可在本文中明白地提出。本領(lǐng)域技術(shù)人員一般可以理解，本文所用的，尤其是在所附權(quán)利要求書(如，所附權(quán)利要求書的文體)中的術(shù)語一般是指"開放"術(shù)語(如，術(shù)語"包括"應(yīng)該理解為" 包括但不限于"，術(shù)語"具有"應(yīng)該被理解為"至少具有"，術(shù)語"包括"應(yīng)該理解為" 包括，但不限于"等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)一步理解，如果要引用特定編號的權(quán)利要求的敘述，這種意圖要在權(quán)利要求中明白地表述，而在沒有這種表述的情況下，這種意圖不存在。例如，為了幫助理解，以下所附權(quán)利要求可包含引導(dǎo)性詞語"至少一種"和"一種或多種"的使用，用于引入權(quán)利要求敘述。但這些詞語的使用不應(yīng)被理解為表示，不定冠詞"a"或"an"所引導(dǎo)的權(quán)利要求敘述將包含如此引導(dǎo)的權(quán)利要求敘述的任何特定權(quán)利要求都限定為包含僅一種這樣的敘述的發(fā)明，即使同一權(quán)利要求包括引導(dǎo)性詞語"一種或多種〃或〃至少一種〃和不定冠詞如〃 a〃或〃 an"(如，〃 a〃和/或〃 an"通常應(yīng)該被理解為表示"至少一種"或"一種或多種")；這同樣適用于用于引導(dǎo)權(quán)利要求敘述的定冠詞的使用。另外，即使明白地表述了特定數(shù)目的所引入的權(quán)利要求敘述，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以理解，這種敘述通常應(yīng)該被理解為至少是指所表述的數(shù)目(如，沒有其他修飾詞的純表述"兩個(gè)敘述"通常是指至少兩個(gè)敘述，或兩個(gè)或多個(gè)敘述)。另外，在其中使用類似于"A，B，和C中的至少一個(gè)，等"的約定類似的情況下，這種表達(dá)一般表示本領(lǐng)域技術(shù)人員理解該約定的意義(如，“具有A，B，和C中的至少一個(gè)的體系"包括但不限于具有單獨(dú)A，單獨(dú)B，單獨(dú)C，A和B，A和C，B和C，和/或A，B,和C的體系，等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步可以理解，表示兩個(gè)或更多個(gè)可選擇的術(shù)語的事實(shí)上任何轉(zhuǎn)折連詞和/或詞語，無論在說明書，權(quán)利要求，或附圖中，應(yīng)該被理解為可包括術(shù)語之一，任一術(shù)語，或所有術(shù)語。例如，詞語〃 A或B"已被理解為可包括〃 A〃或〃 B〃或〃 A和B"。盡管各種方面和實(shí)施方案已在本文中被公開，但其他方面和實(shí)施方案對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員是顯而易見的。本文公開的各個(gè)方面和實(shí)施方案用于說明目的而無意于限定， 真正的范圍和主旨由以下權(quán)利要求給出。
權(quán)利要求
1.一種對暴光響應(yīng)的自清潔材料，所述自清潔材料包括具有第一表面和第二表面的基材；被設(shè)置在所述基材的第一表面上的自清潔層；和形成在所述自清潔層的暴光表面中的衍射光柵，其中所述衍射光柵包含閃耀狀態(tài)，所述閃耀狀態(tài)被設(shè)置成增強(qiáng)對入射在暴光表面上的光的吸收。
2.權(quán)利要求1的自清潔材料，其中所述衍射光柵的閃耀狀態(tài)對應(yīng)于與所述自清潔材料的預(yù)期應(yīng)用方位有關(guān)的光的最概然入射角。
3.權(quán)利要求2的自清潔材料，其中所述預(yù)期應(yīng)用方位是基本上垂直的并且所述光的最概然入射角幾乎平行于所述第一表面。
4.權(quán)利要求2的自清潔材料，其中所述預(yù)期應(yīng)用方位是基本上水平的并且所述光的最概然入射角幾乎垂直于所述第一表面。
5.權(quán)利要求1的自清潔材料，其中所述衍射光柵是相光柵。
6.權(quán)利要求1的自清潔材料，其中所述自清潔層響應(yīng)暴光而成為光催化、憎水或親水的。
7.權(quán)利要求6的自清潔材料，其中所述光是紫外光。
8.權(quán)利要求1的自清潔材料，其中所述自清潔層至少部分包含二氧化鈦。
9.權(quán)利要求1的自清潔材料，其中所述衍射光柵的閃耀狀態(tài)被設(shè)置成提高自清潔層的雙光子吸收的機(jī)會。
10.權(quán)利要求9的自清潔材料，其中所述自清潔層的所述雙光子吸收被設(shè)置成基于可見波長的光而進(jìn)入光催化狀態(tài)。
11.一種對暴光響應(yīng)的自清潔材料，所述自清潔材料包含具有第一表面和第二表面的基材；被設(shè)置在所述基材的第一表面上的第一自清潔層，其中具有第一閃耀狀態(tài)的第一衍射光柵形成在第一自清潔層的第一暴光表面上并且被設(shè)置成至少部分基于第一閃耀狀態(tài)而增強(qiáng)光的吸收；和被設(shè)置在基材的第二表面上的第二自清潔層，其中具有第二閃耀狀態(tài)的第二衍射光柵形成在第二自清潔層的第二暴光表面上并且被設(shè)置成至少部分基于第二閃耀狀態(tài)而增強(qiáng)光的吸收。
12.權(quán)利要求11的自清潔材料，其中第一和第二自清潔層是不同材料。
13.權(quán)利要求11的自清潔材料，其中第一自清潔層對光的吸收使得第一和第二自清潔層成為光催化、憎水或親水的。
14.權(quán)利要求13的自清潔材料，其中第二自清潔層表現(xiàn)出不同于第一自清潔層的自清潔性能。
15.權(quán)利要求11的自清潔材料，其中第一和第二閃耀狀態(tài)分別對應(yīng)于所述光在所述第一和第二自清潔層的第一和第二暴光表面上的最概然入射角。
16.權(quán)利要求11的自清潔材料，其中第一閃耀狀態(tài)基于處于未受控環(huán)境中的第一自清潔層而選擇，而第二閃耀狀態(tài)基于處于受控環(huán)境中的第二自清潔層而選擇。
17.一種自清潔材料，所述自清潔材料包括在所述自清潔材料的第一表面中形成的閃耀衍射光柵，其中自清潔材料對入射在所述第一表面上的光的吸收被設(shè)置成基于對應(yīng)于所述衍射光柵的閃耀狀態(tài)和光對第一表面的入射角，在第一表面上進(jìn)入光誘導(dǎo)自清潔狀態(tài)。
18.權(quán)利要求17的自清潔材料，其中閃耀衍射光柵的閃耀狀態(tài)對應(yīng)于與自清潔材料的預(yù)期應(yīng)用方位有關(guān)的光的最概然入射角。
19.權(quán)利要求17的自清潔材料，其中所述自清潔層響應(yīng)暴光而成為光催化、憎水或親水的。
20.權(quán)利要求17的自清潔材料，所述自清潔材料還包括在自清潔材料的第二表面中形成的第二閃耀衍射光柵，其中所述自清潔材料對入射在第二表面上的光的吸收被設(shè)置成基于對應(yīng)于第二衍射光柵的第二閃耀狀態(tài)和所述光對第二表面的入射角，在第二表面上進(jìn)入光誘導(dǎo)自清潔狀態(tài)。
全文摘要
總體上描述了一種自清潔材料，所述自清潔材料可以包括具有第一表面和第二表面的基材。自清潔層可被設(shè)置在基材的第一表面上。衍射光柵可在自清潔層的暴光表面形成，其中自清潔層對入射在暴光表面上的光的吸收可通過按照對應(yīng)于該衍射光柵的閃耀狀態(tài)的衍射光柵增強(qiáng)。
文檔編號B01J35/10GK102427881SQ201080021049
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者查理·A·埃爾德昂, 愛德華·A·埃拉謝 申請人:英派爾科技開發(fā)有限公司