Ученые разработали экологически безопасные морозостойкие покрытия

Аэропорты загружены, особенно зимой. Пока пассажиры ждут посадки, задержки удлиняются, когда самолеты необходимо заправить тысячами галлонов противообледенительных жидкостей, которые помогают им бороться с холодной зимой. Но как только самолет взлетает, большая часть жидкости уходит с поверхности самолета и в конечном итоге загрязняет пресноводные ручьи и озера.


Стремясь сделать более эффективный продукт, невосприимчивый к льду, для таких требовательных отраслей и потребителей, Сушант Ананд, доцент кафедры машиностроения UIC, и Рукмава Чаттерджи, доктор философии UIC. студент, разработали долговечную альтернативу обычным антиобледенителям. Они говорят, что это может принести пользу и другим отраслям.

«Мы поставили под сомнение срок службы криопротекторов и искали новые способы повышения их эффективности», — сказал Ананд. «Гликоли очень быстро растворяются в воде и смываются еще до взлета самолета, и это серьезная проблема, которая стоит сотни млн. долл. — большая часть которых буквально попадает в канализацию. Мы подумали, почему бы не улучшить такие химикаты. себя, и создавать альтернативы, которые могут прослужить дольше, но при этом быть более чными. И это то, что мы в итоге сделали».

Для достижения своей цели исследователи разработали обширное семейство из более чем 80 антифризных покрытий, которые можно классифицировать как полимерные растворы, эмульсии, кремы и гели. Составы можно легко наносить на алюминий, сталь, медь, стекло, пластик или любую промышленную поверхность без предварительной подготовки или дорогостоящей обработки поверхности.

«Наши покрытия представляют собой пакет «все в одном», который может задержать образование инея на долгие часы и одновременно заставить любой лед, образовавшийся на его поверхности, легко сбрасываться легким ветерком или простым наклоном подложки», — сказал Чаттерджи.

Об их работе сообщается в Современные материалы статья «Семейство морозостойких и ледофобных покрытий».

Покрытия представляют собой семейство составов на основе материалов с фазовым переходом и многофункциональных покрытий, которые могут адаптировать адгезию твердых загрязняющих веществ к функциональным поверхностям, начиная от льда и заканчивая бактериями, независимо от присущей им структуры материала и химического состава. Это было разработано путем регулирования того, как химические вещества выщелачиваются из системы материалов, и путем создания смазочного поверхностного слоя, который является одновременно скользким и незамерзающим по своей природе.

Гели-антифризы также прозрачны, что очень важно для таких устройств, как светофоры, фонари взлетно-посадочной полосы, помогающие пилотам при посадке, ветровые стекла автомобилей или окна зданий.

«Представьте, что вы покрываете свои умные часы нашим гелем, который может препятствовать обледенению в холодных негативах, одновременно предотвращая любое бактериальное загрязнение», — сказал Чаттерджи.