Нанотехнологии в борьбе с обледенением
 Поверхности «шипованные» сотами (35 μm), кирпичами (15 x 39 μm) и стержнями (4 μm в диаметре) отталкивают воду еще до того, как она закристаллизуется. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Вдохновленная наноструктурированными поверхностями, которые позволяют водомеркам сохранять их лапки сухими и комарам оставаться с незапотевающими глазами, группа, возглавляемая профессором Джоанной Айзенберг из Гарвардского Университета создала поверхности, покрытые различными микро- и наноструктурами, такими как соты, кирпичи и стержни. Затем они использовали высокоскоростное видео для наблюдения за тем, как капли воды ведут себя, когда они ударяются об эти поверхности при низких температурах.
Замораживание начинается с того, что капли сталкиваются с поверхностью, но мало что известно о том, что происходит, когда капля касается поверхности при низких температурах, объяснила Айзенберг. Ее команда обнаружила, что на гладких поверхностях капли воды расплываются и замерзают. Но на микро- и наноструктурированных поверхностях при температурах около -30 °C, капли расплываются, но затем втягиваются и отскакивают перед тем как начнется кристаллизация. При более низких температурах капли замерзают, но, по словам Айзенберг, любой сформировавшийся лед плохо удерживается на поверхности и его гораздо проще удалить, чем жесткие ледяные покровы на плоских поверхностях.
Ди Гао, профессор из Университета Питтсбурга, изучающий ледофобные материалы, назвал эту работу «обещающий экспериментальным результатом». Он отметил, что поведение втягивания суперохлажденных капель воды, описанное командой Айзенберг, проливает свет на понимание ледофобных материалов и может помочь конструированию противообледенительных поверхностей.
Айзенберг полагает, что микро- и наноструктурированные поверхности могут помочь предотвратить налипание льда на самолетах, домах, линиях электропередач и трубопроводах. Ее команда в данный момент тестирует технологию в условиях реальной окружающей среды, такой, как аэродинамические трубы. Они уверены, что эта новая форма покрытий интегрированных непосредственно в разнообразные материалы, может вскоре быть разработана и коммерцианализована.
Также по теме:
Источники: