Когато водата замръзва по метални повърхности, това е проблем. Авиационната индустрия харчи милиони долари и безброй часове, пръскайки излитаща течност по крилата на самолетите, докато те седят в очакване на зимните писти, докато ние лично научаваме за неприятностите, причинени от леда, от времето, когато прекарваме чипирането му от нашите фризери.
Екип от изследователи от Харвард предприели различен подход за премахване на лед и замръзване от метал: Те са разработили специално покритие, което предотвратява залепването на водни капчици и превръщането им в лед на първо място.
Самолетните самолети може да са минало, благодарение на ново покритие, наречено SLIPS. Снимка от wikimedia commons потребител Mulag
Както е описано подробно в документ, публикуван в понеделник в ACS Nano, групата, ръководена от професор Джоана Айзенберг, е създала начин за производство на метални покрития с това, което наричат "хлъзгави, потиснати от течности порести повърхности". —Отблъсква водни капчици и лед просто от силата на гравитацията. Групата тества алуминиеви хладилни перки, покрити със SLIPS при -10 градуса по Целзий и 60 процента влажност, а технологията значително превъзхожда типичните системи за охлаждане без замръзване по отношение на предотвратяване на образуването на замръзване във времето.
Конвенционалните алуминиеви хладилни перки (горния ред) очевидно превъзхождаха тези, покрити със SLIPS (долния ред) в проучването. Снимка любезност от Харвардския университет
Как работи SLIPS? Измръзването може да се залепи само за парче метал поради микроскопични несъвършенства и дефекти, които съществуват на молекулно ниво, давайки на капчиците вода нещо, което да залепне, докато замръзнат. Учените и инженерите отдавна се опитват да измислят как да създадат абсолютно гладки метали, които биха предотвратили това да се случи, но мащабните производствени процеси правят това ефективно невъзможно.
Екипът на Айзенберг отговори, като създаде двуетапен процес - който може да се приложи към вече произведени метали - който представя изцяло гладка повърхност на елементите, като кара лед и водни капчици да се плъзгат, преди да имат шанс да се залепят. Първо, металът е покрит с груб, порест твърд материал. След това се прилага течен лубрикант, който се залепва за порите в твърдия наноматериал, създавайки външна повърхност, която е идеално плоска на молекулно ниво, така че само гравитацията да предотврати образуването на лед.
В резултат на това SLIPS може да се прилага върху метали с всякаква форма и размер, дори в голям мащаб, и той решава всякакви проблеми, свързани с обледеняване и замръзване. На всяка вертикална повърхност ледените плоскости няма да се образуват на първо място, а дори и на хоризонтални равнини всеки лед, който се образува, ще лети с леко натискане, тъй като няма несъвършенства, към които може да се свърже. Крилата на самолета, парапетите, стълбищата, хладилното оборудване, покривите, знаците и други предмети могат лесно да се пазят без лед и замръзване, като се използва покритието.
Екипът също така проектира значителни икономии на енергия в резултат на новата технология. Настоящите методи за отстраняване на лед изискват транспортирането на специални химикали и оборудване, докато обработените с SLIPS материали лесно ще хвърлят лед с незначителна тревога или може би дори с порив на вятъра. Веществото е също нетоксично, антикорозионно и действа в среда с изключително студ и висока влажност.
Подобно на покритието, което покрихме, което позволява кетчуп и лесно да се изплъзне от бутилката, това е авангардна технология, която лесно бихме могли да видим навлиза в ежедневието ни. Вместо да осоляваме метални стълбища или да чакаме, докато наземните екипажи обсаждат пътнически самолети, бихме могли просто да произведем конструкции и превозни средства, които да се противопоставят на леда. Като летни хитове, ледът може да не е най-голямото притеснение за ума ви, но когато зимата удря, ще се радвате, че този екип от учени е работил усилено.
