一种比玻璃更透明却不牺牲隐私的材料，听起来似乎不可能，但德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员设计出了一种超薄薄膜，实现了这一目标。这种新的基于聚合物的微光子多功能超材料（PMMM）之所以能实现这些功能，得益于其硅“微金字塔”，每个微金字塔的直径只有人类头发的十分之一，而且它比窗户更透明。然而，当将其叠加在玻璃上时，PMMM 仍然会遮挡住其背后的物体。
玻璃是世界上最常见的建筑材料之一，但使用它存在明显的缺点。让环境阳光照射进来通常会提高房间的温度，而其透明性使得在没有额外着色、窗帘或百叶窗的情况下难以保护隐私。此外，由于不可避免的污垢和污渍堆积，还需要频繁清洁。
[相关：科学家在开发可持续玻璃方面取得重大进展]。
KIT 研究人员的新材料在《Nature Communications》杂志上有所详述，当将其覆盖在玻璃上时，能够解决这些问题。标准窗户的光谱透过率（即透明度）约为 91%，而 PMMM 的透明度为 95%。但与普通玻璃不同的是，其中 73% 的光线会被数千个硅微金字塔立即漫射。这意味着，虽然光线实际上比穿过普通窗户时更亮，但物体看起来仍然模糊，就像磨砂玻璃一样。这些微小结构与入射光之间的复杂相互作用也带来了额外的好处。
“一个关键特性是通过地球大气层的长波红外传输窗口有效地辐射热量，将热量释放到寒冷的宇宙空间中。” 这项研究的合著者 Bryce S. Richards 在一份配套声明中解释道。“这使得在不消耗电力的前提下实现被动辐射冷却。”
例如，在室内测试中，PMMM 层将环境温度降低了高达 6 摄氏度（10.8 华氏度）。同时，微金字塔的 150 度接触角形成了一个类似于荷叶的超疏水表面。就像在植物上一样，任何随之在 PMMM 上形成的水珠也会聚集灰尘和污垢，然后滑落，从而提供了一种有效的自清洁机制。
研究人员认为，他们的 PMMM 很快就可以在许多不同的环境中得到应用，例如在更可持续和节能的建筑项目中。他们还认为，由于其更高的透明度，将这种超材料应用于温室，并估计这可能会使作物产量增加高达 9%。
