211service.com
Īpaši gluds materiāls novērš ledus veidošanos
Hārvardas universitātes pētnieki ir izstrādājuši jaunu, īpaši gludu materiālu, ko iedvesmojusi plēsēju krūku auga nodevīgā mute.
Pētnieki gadiem ilgi bija mēģinājuši izmantot superhidrofobiskus materiālus — materiālus ar mikroskopiskām struktūrām, kas atgrūž ūdeni —, lai novērstu apledošanos (skatiet Virsmas, kas neļauj ledu atrasties). Bet atsevišķos apstākļos, piemēram, augsta mitruma apstākļos, esošie superhidrofobiskie materiāli var radīt pretēju efektu paredzētajam, izraisot vairāk ledus veidošanās un stiprāku saķeri, nekā tas notiktu uz neapstrādātas virsmas. Materiāli var būt arī trausli, zaudējot slidenumu, ja tie tiek saskrāpēti.
Hārvardas pētnieki, kuru vadīja Džoanna Aizenberga , ķīmijas un ķīmiskās bioloģijas profesors, vērsās pie dabas, lai meklētu alternatīvu pieeju, iedvesmojoties no krūkas auga, kuras virsmas ir tik slidenas, ka skudras nespēj pie tām pat pieķerties (skat. video zemāk).
Tāpat kā iepriekšējos superhidrofobos materiālos, arī Aizenberga izstrādātajos materiālos ir nanostrukturētas virsmas. Bet šīs struktūras ir ķīmiski modificētas, lai tās pieķertos noteiktai smērvielai. Kamēr krūku rūpnīca izmanto ūdeni, lai izveidotu gludu virsmu, Hārvardas pētnieki izmanto dažādas smērvielas. Smērviela pieķeras nanostruktūrām un uz virsmām veido ārkārtīgi plānu šķidru plēvi, kas ir ideāli gluda, daudz vairāk nekā jebkura cieta virsma varētu būt, saka Aizenbergs. Turklāt, ja materiāls ir saskrāpēts, šķidrums plūst pāri skrāpējumam un materiāls saglabā savu slidenumu.
Ja materiāls tiek tirgots, tas varētu samazināt vai novērst atkausēšanas ciklus saldētavās, kas veido apmēram ceturto daļu no ierīces kopējā enerģijas patēriņa. Sākotnējās saldētavas komponentu pārbaudes parādīja, ka materiāls var samazināt atkausēšanas enerģijas patēriņu par 40 procentiem, saka Aizenbergs. Viņa sagaida, ka šis skaitlis pieaugs, pētniekiem optimizējot sistēmu.
Saldētavas var būt pirmais šīs tehnoloģijas pielietojums, taču tās varētu darboties arī lielākiem lietojumiem, piemēram, lidmašīnām, samazinot vajadzību pēc laikietilpīgām un dārgām atledošanas procedūrām. Tāpat arī vēja turbīnās, kur ledus var izraisīt to apstāšanos un elektroenerģijas ražošanas pārtraukšanu. Ledus var padarīt bezsaistē veselas vēja parkus un radīt postījumus tīklā tādās vietās kā Kolorādo, kur vēja enerģija tagad veido lielu daļu no kopējās elektroenerģijas piegādes.