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新型纳米涂层:让飞机除冰成为过去式

2020-06-11 20:14:57

新型纳米涂层:让飞机除冰成为过去式



纳米涂层

利用纳米技术,研究人员可以创造出新的飞机纳米涂层,该涂层疏水从而阻止冰的形成。


当飞机表面结冰时,它会打乱航班时刻表,并使乘客在等待飞机除冰时滞留在机场。并且,更为严重且可能致命的后果是,飞行器表面结冰会严重损害飞机机翼、螺旋桨、通风口和其他重要部件的功能。


为此专门成立了一个国际研究联盟组织,欧盟的PHOBIC2ICE项目,以解决飞机表面结冰带来的挑战。项目的参与者正在研究使表面材料不结冰的不同技术。


对水和冰说不的纳米涂层


目前飞行器表面结冰的问题在于铝自身的表面特性,它允许水滴粘附在其表面。因此,在寒冷潮湿的天气环境中,冰冷的颗粒会附着在飞机上。研究人员现在专注于如何通过在飞机上应用超疏水涂层来避免结冰。他们的解决方案是使用纳米涂层,使得铝表面形成疏水层从而防止冰形成。


“纳米粒子间会产生尖峰,空气被困在它们之间,”材料科学家Bartlomiej Przybyszewski解释道。“空气可防止水渗入,因此水只会从表面滚落。”


在开发这项新兴技术时,研究人员从大自然中汲取灵感。具体来说,秘密在于莲花的叶子,其纳米级表面纹理可以防止它们表面变湿。


在风洞中对表面进行测试


通过模拟隧道中的恶劣天气条件,研究人员能够看到冰在飞机表面上的形成情况。通过向隧道内喷水形成结冰云。水的温度降到冰点以下却没有被冻结,而后落在飞机表面上时被冻结。


但需要考虑的不仅仅是冰。来自空客Central R&T的材料科学家Elmar Bonaccurso描绘了该团队的目标:“作为一个行业,我们需要确保这些涂层不仅能有效防止结冰,当飞机穿过沙尘暴时能够抵抗沙子,能够穿过下雨的云层,能够对抗紫外线。”


该项目朝着减少当前除冰过程的能耗和环境影响迈出了积极的一步。研究人员正致力于使涂层更耐用,从而更经济可行。


通过其取得的成就,PHOBIC2ICE(Super-IcePhobic Surfaces to Prevent Ice Formation on Aircraft)正朝着未来在机场不再需要频繁的除冰程序的方向取得进展。这将有助于降低成本、减少环境污染和航班延误次数。



新型纳米涂层:让飞机除冰成为过去式


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