Натрупването на лед може да представлява проблем за пътища, самолети, вятърни турбини и електропроводи, наред с много други неща. Сега учени от Технологичния университет в Далиан са разработили нова структура, изработена от медни наножици, която може пасивно да размразява повърхности с ефикасност от близо 100%.
Няма недостиг на системи за размразяване, разработени и тествани през годините. Някои изискват химически покрития, докато други включват наномащабни структури, които не позволяват на вода и лед да намерят хватка. Някои използват електричество, за да затоплят повърхности, напоени с графен или въглеродни нанотръби, докато други са направени от магнитни покрития, които плъзгат леда веднага.
За новото проучване екипът на Dalian проектира сглобки от медни нанопроводници, които имат предимствата на затоплянето на повърхности, без да се нуждаят от изкуствено захранване с енергия. Вместо това те получават енергията си от слънчевата светлина и са проектирани да абсорбират и разпределят тази топлина плавно в целия масив.
Чрез поредица от експерименти екипът идентифицира най-ефективните дизайни – изправени нанопроводници с малко разстояние от 2 или 3 микрометра между тях. Това им позволи да уловят повече от 95% от слънчевата светлина, която ги удари, а високата топлопроводимост на медта позволи това да се разпространи ефективно. Крайният резултат беше суперхидрофобна повърхност с отчетена ефикасност на размразяване, доближаваща се до 100%.
Siyan Yang, Qixun Li, Bingang Du, Yushan Ying, Yijun Zeng, Yuankai Jin, Xuezhi Qin, Shouwei Gao, Steven Wang, Zuankai Wang, Rongfu Wen и Xuehu Ma.
Екипът казва, че тази техника изглежда обещаваща, но признава, че може да има някои проблеми с увеличаването на производството, които първо трябва да бъдат преодолени.
„По принцип, вливайки лесната изработка, високата управляемост и разнообразието в морфологията, дизайнът на сглобките от нанопроводници е обещаващ в широки приложения за премахване на лед и размразяване, които премахват необходимостта от традиционно влагане на енергия“, каза Xuehu Ma, съответен автор на проучване. „Въпреки това, издръжливостта, мащабируемостта и химическата стабилност на модулите от нанопроводници са ограничени при практически приложения, включващи сложни работни условия. Необходимо е да се разработят по-общи методи за обработка на микро/нано материали за подобряване на ефективността на производството, мащаба на материала и повърхност издръжливост. Въпреки това, дизайнерската концепция на тази работа служи като компас за бъдещи изследователски начинания, особено в студени райони, изправени пред недостиг на енергия.
Изследването е публикувано в Международен журнал за екстремно производство.
източник: Далиански технологичен университет чрез Phys.org
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
