任何曾经在挡风玻璃上刮冰或紧张地观看飞机除冰的人,请注意:科罗拉多州立大学(Colorado State University)的研究人员发明了一种防冰涂层,其性能超过了当今最好的除冰产品。
由机械工程和生物医学工程助理教授阿伦·科塔(Arun Kota)领导的研究人员发明了一种环保、便宜、持久的涂层,可以使从汽车、轮船到飞机和电线等一切物体不结冰。
他们的创新,描述于材料化学杂志是一种基于凝胶的软涂层,由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成,这是一种已经在工业上广泛使用的硅酮聚合物凝胶。他们的实验得到了对冰粘附力学的仔细分析的支持。
除冰涂层的性能测量称为冰的粘附强度——从表面除去冰所必需的剪应力——以千帕(kPa)为单位。Kota组的涂层与冰的粘附强度约为5kpa。相比之下,市面上的软涂层与冰的粘附强度约为40 kPa(越低越好)。其他类型的除冰涂层由坚硬的材料制成,比如特氟龙,其性能通常在100 kPa左右。
在起飞前喷洒在冻结的飞机上的内容怎么样?那些是液体去型转动器,包括乙二醇或丙二醇,它们非常好。盐或二醇的喷涂是今天使用的最常见的被动脱冰技术;根据EPA的说法,每年由航空工业仅使用2000多万加仑的脱冰化学品。但这些液体产品浸入地下水,提高了环境问题。他们必须一遍又一遍地申请。
KOTA注意到去冰涂层与抗结冰涂层不同。反士兵延缓冰的形成;一旦冰已经形成并粘在表面,脱冰者便于易于移除冰。
CSU突破是一种环保,高性能的解决方案,可以摆脱毒性液体脱轨,并将冰块粘在挡风玻璃上。它将作为更永久的保护性涂层施加。
“我们认为这里有很大的商业潜力,”哥达说。
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