Czas, kiedy wielu z nas ma już dość walki z marznącym na szybach lodem, to idealny moment na taką właśnie wiadomość. Naukowcy z Uniwersytetu w Houston ogłosili właśnie, że udało im się stworzyć polimerową powłokę, która zapobiega przywieraniu lodu do jakiejkolwiek powierzchni. Jak pisze w najnowszym numerze czasopismo "Materials Horizons", nanoszona w postaci sprayu powłoka jest po wyschnięciu odporna na ścieranie i może skutecznie działać przez wiele lat. Autorzy obiecują, że dzieki ich wynalazkowi samoloty bedą mogły odladzać się w czasie lotu, lód odpadnie bowiem pod wpływem pędu powietrza.
Walka z lodem, gromadzącym się choćby na powierzchni samolotów, czy liniach przesyłowych ma kluczowe znacznie nie tylko dla bezpieczeństwa, ale też unikania strat związanych z opóźnieniami lotów, czy przerwami w dostawie prądu. Poszukiwania dostatecznie trwałej i skutecznej, a równocześnie przyjaznej środowisku powłoki, która mogłaby chronić przed skutkami zamarzania, są jednak trudne, bo lód czepia się powierzchni wyjątkowo uporczywie.
Badacze z Houston opracowali nową metodę modelowania naprężeń występujących na granicy ośrodków, która pozwala przewidywać i dopasowywać do konkretnych potrzeb właściwości nowych, projektowanych dopiero materiałów. To pozwala ograniczyć liczbę prób i błędów przy tworzeniu nowych powłok. Wystarczy określić właściwości, jakich potrzebujemy, a nasza metoda pokaże, jakiego typu materiał trzeba zsyntetyzować, by wypełnił zadanie - tłumaczy współautor pracy, prof. Hadi Ghasemi z UH. Jak podkreśla, w ten sposób można poszukiwać materiałów o rozmaitych właściwościach, na przykład antybakteryjnych.
W ten właśnie sposób autorzy pracy opracowali powłokę na bazie polimeru silikonowego, która zmniejsza siłę przylegania lodu do dowolnego materiału nawet kilkadziesiąt razy. Co istotne, powłoka jest bardzo trwała tak chemicznie, jak i mechanicznie, jest też przyjazna środowisku. Napyla się ją w postaci sprayu, po wyschnięciu nie poddaje się nawet działaniu pilnika, czy papieru ściernego, nie jest też wrażliwa na promieniowanie UV. Ocenia się, że po jednorazowym nałożeniu powłoka powinna wytrzymać nawet 10 lat.
Kluczowe znaczenie dla właściwości odladzających powłoki ma rozkład naprężeń przy powierzchni jej styku z lodem. Wystarczy minimalna siła, by w lodzie pojawiły się mikropękniecia, które ułatwiają jego usuwanie. W przypadku samolotu oznacza to, że do usunięcia lotu wystarczy pęd powietrza. Jeśli podobną, przezroczystą powłokę uda się zastosować do szyb, przynajmniej jeden z zimowych problemów będziemy mieli z głowy.
Autor: Grzegorz Jasiński
Opracowanie: Nicole Makarewicz