Ученые придумали, как эффективно бороться с обледенением при помощи льда

Разработан новый материал, который на 90% защищен от обледенения и при этом ему не требуются ни химикаты, ни специальное покрытие

18 сентября 2018

Обледенение ежегодно обходится современной промышленности в десятки миллиардов долларов: холодильное оборудование теряет свою эффективность из-за накопления льда на стенах рефрижераторов, а транспорт и связанная с ним инфраструктура – обледеневают.  Кроме того, борьба с этим явлением оказывает существенное влияние на окружающую среду. Удаление наледи с одного пассажирского лайнера требует примерно 4000 литров антифриза, который потом попадает в грунтовые воды.

Однако исследователям удалось разработать новый материал, который обладает свойствами льда, что дает ему возможность успешно бороться с замерзанием конденсата. Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Materials and Interfaces. По словам ученых, им удалось «победить лед с помощью льда», создав несколько полосок льда на поверхности, предотвратив намокание остальной площади материала. 

Как рассказал Джонатан Борейко из политехнического университета Виргинии, все попытки полностью предотвратить обледенение поверхностей практически всегда кончались неудачей. Поэтому его команда решила пойти другим путем – допустить частичное обледенение, но сохранить остальную площадь объекта чистой.

«Я занимался этим на протяжении нескольких лет. Остановить обледенение невозможно. Мы пытались контролировать хаос», ― приводит его слова британское издание The Times.

Наледь на поверхности образуется, когда воздушный конденсат осаждается на холодной поверхности. Сейчас с этим борются либо при помощи реагентов, понижающих температуру замерзания воды, либо удаляя его физически. 

Однако если не дать водяному пару достигать холодной поверхности, обледенения не произойдет в принципе. Научной группе Борейко удалось добиться этого, создав на тестируемой поверхности сеть из миниатюрных каналов, которые стягивают воду на себя. Эти каналы настолько малы, что не заметны невооруженным глазом.

При охлаждении поверхности эти каналы замерзают, однако при этом они стягивают к себе окружающую их влагу, предотвращая распространение конденсата по поверхности. Новое изобретение позволяет защитить от наледи примерно 90% поверхности.

На поверхности по-прежнему образуется небольшое количество наледи, однако этот лед нарастает не слоями, а перпендикулярно плоскости. Такой лед очень просто удалять, а зачастую он отваливается сам.

Предполагаемыми областями применения нового изобретения станут поверхности различных теплоотводов, где наледь оказывает существенное влияние на их эффективности, а также крылья самолетов.

«Вся прелесть этого нового подхода состоит в том, что он делает ненужным применение реагентов. Вместо химии, мы используем лишь лед и законы физики», ― рассказал Борейко.

Антон Зарубин, Федеральное агентство новостей https://riafan.ru