洗完澡后想看看自己吹彈可破的肌膚？
結果一回頭除了一片霧什么都看不清。
即使一時半會擦干凈了，過一會兒它竟然又“死霧復燃”。
鏡子起霧和眼鏡起霧、車窗起霧并列堪稱困擾當代人的三大“起霧”難題。但有人會注意到，一些地方的鏡子在洗完澡后依舊光潔。
那為什么不起霧的都是別人家的鏡子，自家的鏡子卻如此不給力呢？在解決這個問題之前，我們得明白鏡子起霧的原因。
圖 | giphy
鏡子防霧，加熱就行
鏡子之所以會起霧，是因為洗澡時，空氣中有大量高于室內溫度的水蒸氣。這些水蒸氣飄啊飄啊，來到浴室鏡子處。此時鏡面溫度比水蒸氣溫度低，水蒸氣好比遇到避暑勝地，迅速冷凝析出小水珠。這些粘附于鏡面的小水珠，就像一個個小透鏡，使光線發(fā)生折射和反射，從而降低鏡子的清晰度，影響視線。
但是，有些酒店的鏡子在洗完澡時卻不會起霧，這背后確實有小把戲——在鏡子后面安裝加熱裝置。這使得鏡子溫度升高，當鏡子溫度高過周圍水蒸氣的凝結點,水蒸氣就不會在鏡面凝結，鏡子也就不會朦朦朧朧了。
可是，在自己家里那老舊、潮濕的浴室里，給鏡子安裝加熱裝置，需要大興土木，操作失誤還可能帶來安全隱患，想來也不太現實。
那除了加熱，還有哪些方法可以防止鏡子起霧呢？
事實上，鏡子之所以起霧，除了要存在一定的溫度差和濕度差，還需要第二個至關重要的條件，那就是鏡子本身的性質。即使水蒸氣冷凝成了水滴，可要是鏡子不愿意留住水滴，那這鏡子也起不來霧。
加熱防霧鏡是利用了起霧的第一個條件，我們還可以從第二個條件入手，阻止鏡子起霧。
改變鏡面的“潤濕性質”
鏡子表面能否留住、以及如何留住小水滴，要看鏡面的“潤濕性質”。
一滴水，在干凈的玻璃上，會鋪展成水膜；而在荷葉的表面，就會形成一顆可以滾動的小水珠。在不同的固體表面上，水滴為什么會表現出不同的形狀呢？
圖 | pixabay
因為就在液體和固體接觸的那一小塊地方里，有著液體自身的表面張力，固體的表面張力，空氣的表面張力……這些力在固液氣三相接觸的界面上彼此較量，達到平衡，就決定了液體的形狀。
對于水滴與固體表面之間的夾角，我們叫它接觸角。接觸角在一定程度上反映了固體表面的“潤濕性質”，也就決定了水珠在其上的狀態(tài)。
對于某一固體表面上，當水的接觸角趨于0度時，水珠容易鋪展成水膜，這種表面的潤濕性質就是超親水（顧名思義，超級親水）；當水的接觸角大于150度時，水珠就變成圓滾滾，這種表面的潤濕性質就是超疏水（不喜歡水，走開走開）。
水滴形狀與接觸角
對于那些不便使用加熱防霧的情況，我們就可以考慮從超親水、超疏水的角度出發(fā)。
事實上，鏡子起霧，恰恰是因為鏡子的表面“兩不靠”，既沒有親水到完全變成水膜，也沒有厭水到水珠極易滾落。而我們要做的，就是把鏡子表面變得更極端一點。
目前最有應用前景的，是用二氧化鈦把鏡面變成超親水狀態(tài)。
超親水防霧，超“厭水”也防霧
納米級別的二氧化鈦（TiO2）具有優(yōu)異的防霧性能。透明玻璃表面涂上一層TiO2，經紫外光照射后，TiO2會轉變?yōu)槌H水狀態(tài)。這就克服了水的表面張力，增加了水和玻璃之間的吸引力，使水滴形成均勻的水膜。均勻水膜若有似無，大大減少了光線的漫散射，從而保證鏡子的高透明度，也就不容易起霧。
此外，TiO2還有自清潔的特點。表面的超親水性使附著在其表面的水分形成水膜，滲入污垢與二氧化鈦之間的界面，使污垢的附著力大幅降低，在受到水流沖力作用時，污垢就能自動從表面剝離下來。
TiO2涂層在紫外光下（右側）透明度大大提高 | Nature
可是，一旦光照停止，TiO2神仙鏡面會像12點鐘聲后的灰姑娘一樣回到原來的模樣嗎？在TiO2中加入親水性的二氧化硅解決了這一問題。超親水狀態(tài)下，二氧化硅像一個個吸水小海綿，把親水的TiO2通過吸附得來的水，緊緊吸住。在停止光照后，TiO2本想變成原來的疏水模樣，奈何身旁全是小海綿，小海綿里全是水。這下，即使是黑暗來臨，TiO2也照樣親水防霧。
二氧化鈦因其催化性能好，化學性質穩(wěn)定，無毒，來源豐富且價格低廉而在防霧應用中占有絕對優(yōu)勢。目前，國內外都有知名公司致力于二氧化鈦防霧的相關研究。
利用了同樣的原理，還可以在鏡面上涂覆親水性的表面活性劑。有一些市售的小分子表面活性劑，親水高分子防霧劑等，就是從這一角度出發(fā)的。還有媽媽告訴我們在鏡面上涂肥皂水，也是同樣的思路。
圖 | giphy
防霧方法有親水的，還有疏水的。不妨先回想一下荷葉，水滴在荷葉表面是一個個圓滾滾小水珠，一碰就滾落了，就是因為荷葉是超疏水的表面。
我們可以在鏡面涂覆有機硅烷類或含氟涂料，使鏡面產生荷葉效應。水蒸氣冷凝析出水珠后，水珠不容易粘在疏水的鏡面上，靠自身重力就可以滾落脫離鏡面，因此同樣可以防霧。
值得一提的是，超疏水表面的應用范圍可是非常廣的，除了防霧，還可以防結冰、自清潔、耐腐蝕、以及控制水滴在表面的行為等。比如，國家大劇院外墻就是利用超疏水性質實現自清潔的。
國家大劇院 | pixabay
浴室鏡子、護目鏡、潛水鏡、車輛擋風玻璃等材料，給日常生活帶來了極大的便利。防霧技術、防霧材料的研究自然也備受關注。也許有一天，煩人的起霧問題都會得到解決。到時，節(jié)能的浴室防霧鏡一定會變得非常普遍，洗完痛快澡，可不必再擦鏡子了。
作者：Vivian
