Powłoka antyoblodzeniowa z nanotaśmami grafenu

Oto kolejna propozycja naukowców w walce z lodem – kompozytowa powłoka z nanotaśmami grafenowymi. Testy przeprowadzone przez Rice University potwierdziły, że może być ona użytecznym narzędziem w walce z oblodzeniem.

powłoka antyoblodzeniowa nanotaśmy grafen

Lód pozostaje poważnym problemem w przypadku samolotów czy turbin wiatrowych.
Fot. PublicDomainPictures / pixabay.com

Obecnie antyoblodzeniowym standardem pozostają środki chemiczne, głównie na bazie glikolu. Są one jednak sporym zagrożeniem dla środowiska, dlatego też opracowana przez naukowców z Rice University farba epoksydowa może być cenną alternatywą.

Rozcięte nanorurki

Sekret powłoki to nanorurki. W pierwszej fazie prac nad powłoką badacze opracowali metodę „rozwijania” nanorurek, tj. rozcinania ich w taki sposób, aby utworzyły płaskie nanowarstwy. To tańszy sposób niż produkowanie dużych arkuszy grafenu.

Nanorurki są w wysokim stopniu przewodzące, dlatego jako dodatek sprawiają, że materiał kompozytowy przewodzi prąd elektryczny. Dzięki temu natomiast po przyłożeniu napięcia na powierzchni może wydzielać się ciepło. Ponieważ powłoka jest przezroczysta, może być też wykorzystana na radarach i na szkle.

Po centymetrze lodu nie zostało ani śladu

O technologii tej pisaliśmy, kiedy była jeszcze w sferze koncepcji; obecnie naukowcy dysponują już wyczerpującymi wynikami badań. Testy prowadził doktorant Abdul-Rahman Raji. Polegały one na zastosowaniu farby epoksydowej z dodatkiem nanotaśm (w zawartości maksymalnie 5%) na fragmencie śmigła helikoptera. Gdy obniżono temperaturę do -20°C, powstała warstwa lodu grubości centymetra. Wówczas przyłożono do powierzchni niewielki ładunek elektryczny, który sprawił, że wydzieliło się tzw. ciepło Joule’a, a to z kolei doprowadziło do stopienia lodu.

Jak zapewniają naukowcy, oprócz ochrony antyoblodzeniowej skrzydeł samolotów, łopatek turbin wiatrowych, linii przesyłowych i innych powierzchni narażonych na niskie temperatury, powłoka może też pełnić funkcję dodatkowej ochrony przed uderzeniami piorunów.

Artykuł na ten temat, zatytułowany Composites of Graphene Nanoribbon Stacks and Epoxy for Joule Heating and Deicing of Surfaces, ukazał się w czasopiśmie „ACS Applied Materials and Interfaces”, dzienniku Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemicznego.

Źródło: paintsquare.com