新型涂層材料讓汽車遠(yuǎn)離冰雪危害

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相信所有人都曾經(jīng)去除過(guò)擋風(fēng)玻璃上的碎冰，或緊張地看著飛機(jī)除冰。注意啦!科羅拉多州立大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種防冰涂層，這種涂層效果比如今最好的除冰產(chǎn)品還要好。由機(jī)械工程和生物醫(yī)學(xué)工程助理教授Arun Kota帶領(lǐng)的研究人員創(chuàng)造出了一種環(huán)保、便宜、持久的涂層，可以防止汽車、船舶、飛機(jī)和電線結(jié)冰。

研究人員在Materials Chemistry期刊中發(fā)表的文章稱，該項(xiàng)創(chuàng)新是由PDMS(聚二甲基硅氧烷)制成的凝膠基軟質(zhì)涂層，這種聚硅氧烷聚合物凝膠在工業(yè)中具有廣泛的用途。他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是通過(guò)仔細(xì)分析冰粘附力學(xué)得到的。

除冰涂層的性能測(cè)量稱為冰粘附強(qiáng)度——從表面除去冰層所需的剪切應(yīng)力，單位為千帕(kPa)。Kota團(tuán)隊(duì)組表明其涂層的冰粘附強(qiáng)度約為5 kPa。相比之下，市場(chǎng)上其他的軟涂層冰粘合強(qiáng)度約40 kPa(越低越好)。由諸如特氟龍等剛性材料制成的其它類型的除冰涂層通常約為100 kPa。

結(jié)冰的飛機(jī)起飛前噴灑的是什么呢?那是液體除冰劑，包括乙二醇或丙二醇，它們效果很好。噴灑鹽或乙二醇是當(dāng)今最常用的消極除冰技術(shù)。據(jù)EPA統(tǒng)計(jì)，每年僅由航空工業(yè)使用的除冰化學(xué)品就超過(guò)2000萬(wàn)加侖。 但是這些液體產(chǎn)品會(huì)滲入到地下水中，引起環(huán)境問(wèn)題。 而他們又不得不反復(fù)使用。

Kota指出，除冰涂層與防冰涂層不同。 防冰劑是延遲冰的形成; 而除冰器則是在冰形成并粘附到表面后有助于容易除去冰層。

CSU的突破是一個(gè)環(huán)保的高性能解決方案，我們可以在不使用有毒液體除冰裝置的情況下，防止冰層粘附在我們的擋風(fēng)玻璃上。它將被用作更永久的保護(hù)涂層。Kota說(shuō)：“我們認(rèn)為這其中有很大的商業(yè)潛力。”