Naukowcy opracowali polimerową powłokę, która nie pozwala na przywieranie do niej lodu. Naniesiona na powierzchnię warstwa opracowanego przez badaczy materiału jest odporna na ścieranie i może spełniać swoje zadanie nawet przez wiele lat.
Tylko w USA mróz i powstający na mrozie lód odpowiadają za straty rzędu miliardów dolarów rocznie. Oblodzenia powodują niebezpieczne sytuacje w samolotach, były przyczyną wielu katastrof i wypadków lotniczych. Lód niszczy też urządzenia do przesyłu energii elektrycznej i powoduje wiele innych szkód w infrastrukturze. Dlatego opracowanie skutecznego, trwałego i stabilnego w środowisku naturalnym materiału zapobiegającego oblodzeniom, stało się dużym wyzwaniem przed jakim stanęli naukowcy.
Badacze z Uniwersytetu w Houston opracowali nową technikę modelowania naprężeń, którą wykorzystano do przewidywania właściwości nowych materiałów. Bazując na niej uczeni opracowali nowy i trwały polimer przywierający do dowolnej powierzchni, który ma raz na zawsze położyć kres problemom z oblodzeniami.
Projektem badaczy kierował prof. Hadi Ghasemi z Wydziału mechanicznego Uniwersytetu w Houston. Wyniki badań ukazały się w piśmie „Materials Horizons”.
- Opracowaliśmy nową koncepcję oraz współgrający z nią nowy materiał, który charakteryzuje się ekstremalnie niską przyczepnością lodu. Materiał ten jest jednocześnie trwały pod względem odporności mechanicznej, odporności na wpływ czynników środowiskowych oraz chemicznych – napisali badacze w publikacji.
Zdaniem naukowców odkrycie może wyznaczyć nowe standardy w dziedzinie materiałoznawstwa, które coraz bardziej opiera się na realizowaniu założeń fizycznych dotyczących materiału. W ten sposób naukowcy wprowadzając odpowiednie dane fizyczne do obliczeń, uzyskują obraz materiału, który je spełnia.
Idea pozwala także przewidywać występowanie materiałów, których do tej pory nie było na ziemi. Może być również użyta do przewidywania materiałów o doskonałych właściwościach przeciwbakteryjnych lub innych pożądanych cechach.
- Wprowadzasz właściwości, które chcesz, a nasza metoda pokaże ci, jakiego materiału potrzebujesz do syntezy – wyjaśnił Ghasemi.
Naukowcy już wcześniej ogłaszali wynalezienie kilku materiałów, które jednak nie rozwiązywały problemu oblodzenia. Nowy materiał opracowany na Uniwersytecie w Houston wykorzystuje energię sprężystości w miejscu styku lodu z polimerem. Aby w lodzie powstały mikroskopijne pęknięcia wystarczy niewielka siła, jak na przykład siła nośna działająca na skrzydła samolotów.
Zdaniem badaczy materiał można zastosować na każdej powierzchni. Polimer nie zmienia żadnych parametrów np. skrzydeł samolotu. Po jednorazowej aplikacji, kolejna może być konieczna dopiero po dziesięciu latach.
Źródło i fot.: University of Houston
