|
В течение многих лет исследователи пытались использовать супергидрофобные материалы - материалы с микроскопической структурой, которые отталкивают воду - для предотвращения обледенения. Однако в некоторых условиях, таких как высокая влажность, существующие супергидрофобные материалы могут иметь противоположное желаемый эффект, в результате чего больше льда, чтобы сформировать и придерживаться сильнее, чем на необработанной поверхности. Материалы также хрупкие и теряют свою скользкость, если они поцарапаны.
Гарвардский исследователи во главе с Джоанной Айзенберг , профессор химии и химической биологии, повернулся к природе для альтернативного подхода, принимая вдохновение от кувшинки, чьи поверхности настолько гладкими, что муравьи не могут даже цепляться за них.
Как и в предыдущих супергидрофобных материалах, разработанных Айзенбергом, имеется наноструктурированные поверхности. Но эти структуры химически модифицирован таким образом, что они придерживаются конкретного смазочного материала. В то время как кувшинка использует воду, чтобы сформировать гладкую поверхность, исследователи Гарварда использовать различные смазочные материалы. Смазка цепляется за наноструктуру и образует чрезвычайно тонкий жидкую пленку на поверхностях, которая идеально гладкая, в гораздо большей степени, чем любой твердой поверхности может быть, говорит Айзенберг. Более того, если материал поцарапан, жидкость течет также.
Новый материал может уменьшить или устранить циклы размораживания в морозильных камерах, на долю которого приходится около четверти общего потребления энергии холодильного агрегата. Первоначальные тесты реальных компонентов морозильных камер показали, что материал может снизить потребление энергии на 40 процентов, говорит Айзенберг. Она ожидает, что показатель может подняться по мере того, как исследователи оптимизируют систему.
|
