За допомогою нанесення на поверхню скла текстури у вигляді «нанотрави» матеріалознавцям вдалося зробити його одночасно і каламутним, і пропускає світло в широкому діапазоні довжин хвиль. Каламутність такого скла можна перемикати, просочуючи текстуру скла водою. За твердженням авторів опублікованої в статті, такі шибки будуть корисні для використання в сонячних батареях і світлодіодах.
Щоб підвищити ефективність скляних елементів в оптоелектронних пристроях, вчені намагаються поєднати дві мало не взаємовиключні властивості: пропускання світла (для збільшення ступеня перетворення енергії) і підвищеної каламутності (для збільшення кількості розсіяного світла і площі його поглинання на поверхні сонячної батареї). Як правило, розсіювання світла через каламутність скла призводить до того, що велика частина світла просто відбивається і не проходить крізь скло, тому завдання зробити такий матеріал, в якому світло розсіюється, але все одно проходить крізь нього, досі залишається актуальним.
Група матеріалознавців з Піттсбурзького університету під керівництвом Пола Леу (Paul W. Leu) разаработала методику, що дозволяє отримувати скло, одночасно каламутне і пропускає світло. Для цього автори роботи за допомогою цькування покрили поверхню кварцового скла «нанотравою» (nanograss) - масивом близькорозташованих циліндричних нанострижнів. Діаметр окремих нанотравинок становив від 100 до 200 нанометрів, а їх довжину хіміки варіювали від 0 до 8,5 мікрон. Вимірювання коефіцієнта пропускання світла і каламутності були проведені для світла довжиною хвилі від 250 до 1200 нанометрів, для всіх основних експериментів автори роботи використовували монохроматичний пучок світла довжиною хвилі 550 нанометрів - в середині видимого діапазону.
Виявилося, що коефіцієнт пропускання залежно від довжини нанотрави поводиться немонотонно. Так, скло з гладкою поверхнею пропускає приблизно 93 відсотки падаючого на нього світла, але при збільшенні довжини травинок до 2,5 мікрон коефіцієнт пропускання збільшується до 97 відсотків, після чого знову починає падати. Каламутність же скла підвищується монотонно: якщо для скла без поверхневої текстури вона дорівнює нулю, то для травинок довжиною більше 6 мікрометрів скло стає абсолютно каламутним. Що цікаво, навіть для самого каламутного скла коефіцієнт пропускання світла при цьому може бути і близько 90 відсотків.
При цьому для травинок довжиною близько 3-4 мікрон і коефіцієнт пропускання, і каламутність перевищують 95 відсотків. Для пояснення таких незвичайних властивостей запропонували модель, яка пов'язує механізм розсіювання світла на поверхневій нанотекстурі зі збільшенням каламутності і зниженням частки відображеного світла.
Крім незвичайної комбінації каламутності і пропускання, таке скло може перемикати свою каламутність за допомогою розчинників з близьким за значенням коефіцієнтом заломлення. Якщо нанотекстуру самого каламутного просякнути потрібною рідиною (це може бути, наприклад, вода), то механізм розсіювання зміниться, і скло стане практично повністю прозорим. Після випаровування рідини з поверхні скло повертає свою початкову каламутність.
Автори роботи зазначають, що зараз для того, щоб змінити каламутність скла, зазвичай необхідно докласти до нього електричну напругу. Запропонований спосіб зміни прозорості не вимагає нічого, крім води. Тому таке скло може виявитися корисним не тільки для електронних пристроїв, але і, наприклад, для створення розумних вікон, які при необхідності стають непрозорими.
Зазначимо, що нанотекстуру вчені вже використовували для підвищення прозорості скла, піднявши її вище 99 відсотків. Однак при цьому вчені вивчали саме кількість скла світла, що проходить крізь, не приділяючи окремої уваги механізмам розсіювання світла.