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美國科萊拉多州立大學(CSU)研發(fā)人員開發(fā)出了一種防冰涂料,比當前市面上最好的除冰產(chǎn)品性能更高。
由該校機械工程和生物醫(yī)學工程學院副教授Arun Kota帶領的研究團隊開發(fā)出了一種環(huán)保型防冰涂層,能夠防止汽車、輪船、飛機甚至是輸電線路結冰,且性能持久,要價不高。
《材料化學》雜志指出該涂料是由聚二甲硅氧烷(PDMS)制成的軟膠體涂料,這種有機硅聚合物凝膠原已廣泛應用于工業(yè)領域。實驗前,研發(fā)人員已對冰粘附力學進行了深入分析。
高性能
除冰涂料性能測量稱為冰粘附強度--將冰從某物體表面移除所必須的剪切應力--以千帕(kPa)為測量單位。Kota團隊研發(fā)的涂層的冰粘附強度為5kPa,而市面上的軟涂層的冰粘附強度卻為40kPa(越低代表性能越高)。其他類型由硬材料制成的除冰涂層,如Teflon,冰粘附強度為100kPa。
那么,被冰凍的飛機起飛前噴在機身上的去冰物質(zhì)怎樣?這種噴灑物是液體去冰物質(zhì),包括乙二醇或丙二醇,效果都不錯。今天比較常見的去冰技術是噴灑鹽或乙二醇。根據(jù)環(huán)保局數(shù)據(jù),每年僅航空業(yè)使用到的除冰化學品就超過2000萬加侖。但這些液體除冰物質(zhì)會滲透到地下水中,會對環(huán)境造成影響,即便如此,每年依然會重復用到該類產(chǎn)品。
除冰劑Vs防冰劑
Kota指出除冰涂料和防冰涂料并不一樣。防冰涂層可延緩冰層形成,而除冰涂層則能輕松將已形成并粘附在表面的冰層一次性清除。
CSU大學研發(fā)的防冰涂料是一種高性能且環(huán)保的防冰解決方案,能夠代替有毒的液體除冰物,防止冰層粘附在擋風玻璃上,是一種性能更為長久的保護性涂層。