Американские и китайские исследователи разработали покрытие из оксида графена, которое предотвращает образование льда на поверхностях в течение недели и более, даже при экстремально высокой влажности воздуха. Этот инновационный материал может эффективно защищать провода и элементы инфраструктуры от обледенения, сообщает пресс-служба Северо-Западного университета США (Northwestern University).
«Оксид графена поглощает водяной пар и удерживает его внутри своей структуры, действуя как своеобразный "контейнер", который не позволяет пару превращаться в лед. При нанесении на специально спроектированную поверхность, он становится барьером, препятствующим образованию ледяной корки на длительное время», — объясняет доцент университета Кеннет Парк.
Ученые вдохновились особенностями листьев растений, где иней и изморозь чаще образуются на прожилках, а углубления между ними остаются свободными от льда. Изучив этот феномен, они выяснили, что все дело в геометрии поверхности. Воссоздав эту структуру и заполнив углубления оксидом графена, исследователи улучшили антиобледенительные свойства материала.
Испытания показали, что новое покрытие полностью предотвратило образование инея и льда на протяжении более 160 часов при высокой влажности воздуха. Для сравнения, существующие гидрофобные и SLIP-покрытия обеспечивали защиту менее пяти часов и снижали образование льда лишь на 5–36%.
«Большинство современных антиобледенительных покрытий быстро теряют эффективность из-за царапин и загрязнений. Наш материал устойчив к таким повреждениям, что значительно продлевает его срок службы. Это открывает возможности для его применения в авиации и энергетике, снижая затраты на обслуживание крыльев самолетов и линий электропередачи», — подчеркивает Парк.