Вдъхновени от листа графенови повърхности пречат на образуването на скреж в продължение на седмица
Ледът опустошава повърхностите, само че може би имаме нов метод да предотвратим натрупването му. Учени от Северозападния университет са потвърдили, че текстурирани повърхности с тънки пластове графенов оксид могат да останат изцяло незамръзнали за дълъг интервал от време, написа New Atlas.
Когато върху повърхностите се натрупат скреж, лед и сняг, това може да докара до разнообразни проблеми. Пътищата и тротоарите стават хлъзгави и рискови, електропроводите могат да се повредят, а аеродинамиката на крилата на самолетите може да бъде наранена. Борбата с натрупването на лед нормално включва сол, топлота или положителните остарели лопати, само че това е обвързвано надлежно с разноски за околната среда, сила и старания.
Сега учени от Северозападния университет са разкрили нов метод за разработване на повърхности, които не позволяват заледяване. Той стартира с текстура, въодушевена от листата, които имат дребни върхове и долини, които пречат на замръзването да се популяризира отмерено по повърхността. В изследване от 2020 година екипът открива, че прибавянето на този тип повърхностна конструкция в размер на милиметри оказва помощ да се понижи образуването на заледяване с до 80 %.
В новото изследване откривателите са създали няколко стъпки напред. Те прибавят доста тъничък пласт графенов оксид, с дебелина единствено 600 микрометра, към повърхността на долините, които са необятни единствено 5 мм сред всеки връх.
Проба от новата повърхнина (вдясно), покрита с графенов оксид, предотвратява образуването на заледяване. Източник: Northwestern University
„ Графеновият оксид притегля водните пари и по-късно задържа водните молекули в структурата си “, споделя Кю-Чул Кенет Парк, водещ създател на проучването. „ Така че пластът графенов оксид работи като резервоар, който предотвратява замръзването на водните пари. Когато комбинирахме графеновия оксид с повърхността на макротекстурата, тя дълго време устояваше на заледяване при висока степен на пренасищане. Хибридната повърхнина се трансформира в постоянна, дълготрайна зона, свободна от заледяване “.
Разбира се, новата повърхнина е устояла на 100% на образуването на заледяване в продължение на повече от 150 часа, което е съвсем седмица. Това е доста по-дълго от множеството други типове ледоустойчиви покрития, и то пасивно, без да изисква електричество или дейни съставни елементи. Самата повърхнина също би трябвало да е дълготрайна.
„ Повечето други повърхности срещу замръзване са податливи на увреждане от драскотини или замърсяване, което с времето утежнява характерностите на повърхността “, споделя Парк. „ Но нашият механизъм за отбрана от заледяване показва резистентност на драскотини, пукнатини и замърсявания, което удължава живота на повърхността. “
Екипът твърди, че новата конструкция на повърхността може да се ползва на всички места, където замръзването се трансформира в стеснение - върху повърхности на транспортни средства и самолети, електропроводи, вътрешността на фризери, може би даже върху тротоари и пътища.
Изследването е оповестено в списание Science Advances.
