Новые перспективы борьбы с обледенением

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2019, №3)

pic_2019_03_10-1.jpg

Лед не в состоянии удержаться на новой поверхности

Зима приносит убытки энергетике, транспорту, коммунальному хозяйству и частным лицам — из-за обледенения самолетов задерживаются авиарейсы; обрываются провода линий электропередачи, оставляя без электроэнергии целые города; пешеходы скользят и падают. Идеи эффективных и устойчивых к условиям окружающей среды антиобледенительных средств разбиваются об упорное нежелание льда покидать поверхность, на которой он формируется. Исследователи из Университета Хьюстона сообщают о новой физической теории — локализации напряжения, с помощью которой можно предсказывать и корректировать свойства новых материалов. Предсказания, полученные с помощью теории, позволили разработать покрытие из кремнийорганического полимера, предотвращающее образование льда на любой поверхности («Materials Horizons», 2019; doi: 10.1039/C8MH01291A).

Руководитель исследования Хади Гасеми заявляет, что их теория исключает из разработки новых материалов метод проб и ошибок, заменив его стройным физическим подходом. По его словам, достаточно задать желаемые свойства будущего материала — антиобледенительный, антибактериальный или какой-нибудь другой — и, пользуясь принципом локализации напряжения, предсказать, какой материал нужно синтезировать. Впрочем, основы теории локализации напряжения для разработки ни антиобледенительных, ни антимикробных материалов в статье не раскрываются. Тем не менее исследователи утверждают, что именно с помощью новой теории они смогли получить материал, энергия адгезии льда к которому не превышает 1 кПа (для существующих ныне поверхностей она составляет 20–100 кПа). Этот кремнийорганический полимер гораздо более льдофобен, чем известные антиобледенительные материалы, в том числе и разработанные Гасеми и его коллегами ранее.

Новый полимер использует локализацию упругой энергии, благодаря которой в областях контакта с материалом лед трескается. В результате требуются минимальные усилия для того, чтобы лед оторвался от поверхности, — например, для удаления его с корпуса и крыльев самолета, если они будут обработаны этим составом, хватит несильного встречного потока воздуха. Кремнийорганическое покрытие можно нанести на любую поверхность простым распылением, оно отличается высокой механической прочностью и устойчивостью к ультрафиолету.

123

Разные разности

20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>
05.05.2020 17:00:00

Смартфон может незаметно передавать секретные сведения посторонним через неучтенную разработчиками прореху на границе между столом и смартфоном. Как же это может быть? Ответ в ходе серии экспериментов получили исследователи из Вашингтонского университета.

>>
29.04.2020 17:00:00

Загадочное внезапное похолодание, случившееся на планете 13 тысяч лет назад, не устает привлекать внимание климатологов. Сейчас есть двое подозреваемых: ледниковое озеро Агассис и кометы, упавшие в Северной Америке. Теперь же, стараниями ученых из Геологической службы США, возник третий участник драмы – ледниковое озера Миссула, катастрофически опорожнившееся в Тихий океан.

>>