https://frosthead.com

Ултра антифриз спречава лед од равномерног формирања

Када вода замрзне на металним површинама, то представља проблем. Зракопловна индустрија троши милионе долара и безброј сати распршујући течност фризуре по крилима авиона док седе на зимским пистама, док лично учимо о невољи коју лед изазива из времена кад га проводимо ирежући из замрзивача.

Тим истраживача са Харварда заузео је другачији приступ уклањању леда и мраза са метала: Развили су посебан премаз који спречава да се капљице воде залепе и претворе у лед.

Авиони за одлеђивање могу бити ствар прошлости, захваљујући новом премазу званом СЛИПС. Пхото би викимедиа цоммонс усер Мулаг

Као што је детаљно објављено у раду објављеном у понедељак у АЦС Нано, група, коју је водила професорица Јоанна Аизенберг, креирала је начин за производњу метала обложеног оним што називају „клизаве, течне порозне површине.“ Премаз означен акронимом СЛИПС —Одвлачи капљице воде и лед једноставно снагом гравитације. Група је тестирала алуминијумске расхладне пераје обложене СЛИПС-ом на -10 степени Целзијуса и 60% влажности, а технологија је значајно надмашила типичне расхладне системе без смрзавања у смислу спречавања настанка мраза током времена.

Конвенционалне алуминијумске расхладне пераје (горњи ред) очигледно су надмашиле оне премазане СЛИПС-ом (доњи ред) у студији. Фотографија љубазношћу Харвард Университи

Како функционише СЛИПС? Мраз се може залепити само на комаду метала због микроскопских несавршености и недостатака који постоје на молекуларном нивоу, што даје капљицама воде нешто да се лепе у тренутку замрзавања. Научници и инжењери дуго су покушавали да смисле како да створе апсолутно глатке метале који би спречили да се ово догоди, али велики производни процеси то ефективно онемогућавају.

Аизенбергов тим одговорио је креирањем процеса у две фазе - који се може применити на већ произведене метале - који представљају потпуно глатку површину елемената, узрокујући да капљице леда и воде склизну пре него што се имају прилику лепети. Прво, метал је обложен грубим, порозним чврстим материјалом. Затим се наноси течно мазиво које се залепи за поре у чврстом наноматеријалу, стварајући спољну површину која је савршено равна на молекуларном нивоу, тако да само гравитација може спречити формирање леда.

Као резултат тога, СЛИПС се може применити на метале било ког облика и величине, чак и у великом обиму, и решава све врсте проблема повезаних са залеђивањем и мразом. На било којој вертикалној површини ледене плоче неће успети да се формирају, па чак ни на хоризонталним равнинама, сваки лед који формира ће летети лаганим притиском, јер нема несавршености за које се може везати. Крила авиона, ограде, степеништа, опрема за хлађење, кровови, натписи и други предмети могу се лако заштитити од леда и мраза помоћу облоге.

Тим такође пројектује значајне уштеде енергије као резултат нове технологије. Постојеће методе уклањања леда захтевају транспорт специјалних хемикалија и опреме, док ће материјали третирани СЛИПС-ом лако пролити лед уз мање узнемирености или можда чак налет ветра. Супстанца је такође нетоксична, антикорозивна и делује у окружењима са екстремним хладноћама и високом влагом.

Као и премаз који смо прекрили омогућава кетцхуп и лако клизање из боце, ово је врхунска технологија коју бисмо лако могли видјети у наш свакодневни живот. Уместо слања металних степеништа или чекања док земаљске посаде леде путничке авионе, за почетак бисмо могли само произвести конструкције и возила која одолевају леду. Као летњи хитови, лед вам можда неће представљати највећу бригу, али када зима погоди, биће вам драго што је ова научна посада тешко радила.

Ултра антифриз спречава лед од равномерног формирања