Ứng dụng vật liệu kết cấu nano-cacbon chế tạo lớp phủ chống đóng băng

Đóng băng tạo ra mối nguy hiểm trên tất cả các loại máy bay. Ước tính tại Mỹ, có khoảng 12% các chuyến bay quân sự UAV bị hủy đột ngột do lo ngại mối nguy hiểm từ băng khi bay. Theo truyền thống, cách giải quyết là sử dụng hệ thống lưu thông khí nóng dải theo thân cánh máy bay, thiết bị thổi khí phá băng hoặc dùng hóa chất làm tan băng. Tuy nhiên các phương pháp này rất phức tạp, làm tăng trọng lượng máy bay và độc hại với môi trường.
Các nhà khoa học Mỹ đã phát minh ra việc ứng dụng vật liệu mới để không làm ngưng tụ nước trên bề mặt. Cơ chế mà các nhà khoa học áp dụng là ngăn chặn và phòng bị hơn là đối phó với băng đá. Giáo sư Khoa Vật liệu học, bà Joanna Aizenberg, cho biết: “Quá trình đóng băng bắt đầu với những hạt nước tự do trong không khí tiếp xúc với bề mặt. Tuy nhiên, rất ít người biết được điều gì đã xảy ra khi những hạt nước này tiếp xúc với bề mặt ở nhiệt độ thấp.”
Các nhà khoa học đã cho xem các video tốc độ cao ghi lại hình ảnh chuyển động của những hạt nước siêu lạnh chạm vào bề mặt để người xem có cái nhìn so sánh. Khi hạt nước lạnh tiếp xúc với bề mặt có cấu trúc nano, ban đầu nó lan rộng ra nhưng sau đó quá trình này lập tức bị đảo ngược, các hạt nước thu lại thành hình cầu và rơi ra khỏi bề mặt vật liệu trước khi bị đông cứng. Ngược lại, với những bề mặt bình thường, hạt nước tiếp tục bung ra, lan rộng và đông cứng lại.
So với các phương pháp truyền thống, cách tiếp cận mới sử dụng vật liệu có cấu trúc nano khá hiệu quả, không độc hại và thân thiện với môi trường.
Các nhà khoa học có thể phủ một lớp rất mỏng vật liệu này lên cánh máy bay để không làm ngưng tụ băng ngay cả trong thời tiết khắc nghiệt nhất.
Phát minh này không chỉ mở ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp hàng không mà còn trong xây dựng dân dụng và công nghiệp mà ở đó các tòa cao ốc, đường ống dẫn nhiên liệu hay cả một xa lộ không bị băng đá bao phủ ngay cả trong trong điều kiện thời tiết lạnh lẽo nhất.
WMT @ MES Lab.