Изображение: Kevin Golovin
В Университете Мичигана изобрели прочный и недорогой материал, способный предотвратить образование ледяной корки на своей поверхности. Его можно использовать при изготовлении фюзеляжа самолета, холодильников и ветровых стекол. Об этом сообщает журнал Science Advances.
Ранее ученые пытались решить эту задачу, делая поверхности или максимально гидрофобными, или предельно скользкими. Однако авторы нового изобретения экспериментальным образом выяснили, что лучше всего лед отталкивает резина, и это свойство вообще не зависит от степени ее гидрофобности.
Причина — в другом физическом феномене: межфазной кавитации. Обычно два твердых материала (лед и металл, например) крепко склеиваются, и для разрыва связи между ними требуются большие усилия. Однако для деформации резиноподобной поверхности необходим минимум усилий — этого достаточно, чтобы прикрепленный к ней твердый материал откололся.
Новое покрытие из смеси синтетических каучуков устойчиво к воздействию высоких температур, солевого тумана, механической абразии и сотен циклов замораживания и оттаивания. Кроме того, контролируя гладкость материала, ученые смогли настроить его прочность: более мягкие поверхности лучше отталкивают лед, но отличаются меньшей прочностью — и наоборот.
«Покрытие для самолетов, например, нужно будет сделать максимально крепким, а убирать лед в данной ситуации помогают сильные ветра и вибрация фюзеляжа. Напротив, материал для холодильников должен отталкивать лед просто под действием силы притяжения Земли и небольшой встряски», — заявил один из авторов изобретения Кевин Головин (Kevin Golovin).
Уже в 2017 году исследователи планируют выпустить на рынок покрытия для холодильников на основе своей технологии.