一块无论摔多少次都不会刮花的手机屏幕；能防眩光的镜片；不起灰尘的挡风玻璃。这些都得益于蓝宝石的新型生产工艺。

得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现了一种赋予蓝宝石"超能力"的技术——这种我们多数人眼中只是漂亮珠宝的材料，其实广泛应用于国防、消费电子和下一代窗户等领域，因为它几乎无法被刮伤。

"蓝宝石因其硬度和众多优异特性而成为高价值材料，"机械工程学院副教授常志浩（Chih-Hao Chang）说，他领导了这项新研究，"但这些特性也使得它在小尺寸制造时面临挑战。"

常教授及其团队在《材料展望》期刊上记录了基于蓝宝石的新型纳米结构，这种结构展现出该材料迄今最高的长宽比，使其在保持足够刚性和硬度的同时获得"超能力"。

虽然这些新型蓝宝石纳米结构的抗划伤性不如传统块状蓝宝石（在这方面与钨或普通玻璃相当），但它们具有自清洁功能，能够排斥雾气、灰尘和眩光。

"这非常令人兴奋，因为传统上认为纳米结构很脆弱，但用蓝宝石制造可以解决这个问题，"常志浩实验室的近期博士毕业生、主要作者之一简坤杰（Kun-Chieh Chien）表示。

受飞蛾眼睛启发，蓝宝石纳米结构的锥形轮廓增强了光线传输并减少了眩光。其高表面能和长宽比形成了超亲水表面以防止起雾，经过处理后还可形成超疏水表面使水滴滚落，模仿荷叶效应。

"我们的蓝宝石纳米结构不仅多功能，而且机械性能强，非常适合需要耐用性和高性能的应用场景，"常志浩实验室的研究生、主要作者之一梅赫迈特·凯彭克奇（Mehmet Kepenekci）说。

这项技术具有广泛的应用前景。对消费者而言，它可能带来在强光环境下更易阅读的智能手机、不起雾的镜头和窗户、不易产生眩光的相机，以及防尘耐用的高强度挡风玻璃。

随着我们开启下一代太空旅行，这种抗尘性能可确保在行星着陆任务中，关键设备不会因扬尘而结壳。例如，它可用于制造更坚固的红外传感器和防护窗，应用于国防领域。

"我们的自清洁蓝宝石表面仅依靠重力即可维持98.7%的无尘区域，"负责粉尘附着实验的学生安德鲁·图内尔（Andrew Tunell）表示，"这一改进较现有除尘技术有显著提升，尤其适用于太空环境——清洁用水难以获取的场所。"

研究人员计划将这项技术投入实际应用，并计划在多个方面进行改进：扩大纳米结构的大面积制备规模、优化机械与化学性能以增强其功能，同时探索更多现实应用场景。