Znanstvenici razvijaju materijale koji omogućuju odskakivanje kapljica vode i leda s površine. Mnogi znanstvenici širom svijeta već se duže vremena bave razvojem takozvanih superhidrofobnih površina i premaza, čija uloga je da vašu odjeću, aute, terase, krovove i druge stvari zaštite od vode, snijega i leda.

Problem leda je posebno velik u avio industriji, pa se zimi krila zrakoplova gotovo u pravilu odleđuju pomoću posebnih tekućina prije svakog leta, a isto tako svi znamo koliko nas zna izluđivati struganje leda s vjetrobrana automobila.

Profesor Dimos Poulikakos i njegovi kolege znanstvenici iz laboratorije termodinamike ETH Zurich, nedavno su objavili znanstveni rad u kojem opisuju istraživanja u vezi materijala koji doslovce odbijaju led i vodu poput trampolina.

Kako bi pronašli idealni materijal koji će odbijati vodu i led s površine, znanstvenici su proučavali ponašanje vode, koristeći kapljice promjera jednog milimetra, na specijalno tretiranoj silicijskoj površini. Potom su konstantno reducirali zračni pritisak u eksperimentalnoj komori, a kamera visoke brzine je snimala ponašanje kapljica.

U početku su kapljice ostajale na površini, no uz dvanaestinu normalnog atmosferskog pritiska, odjednom su počele odskakivati. Nakon kratkog odskoka, kapljice bi se ponovno spustile na površinu, ali samo da bi dalje odskakale, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Nakon toga, znanstvenici su sve to snimali termalnom kamerom kako bi detaljno analizirali distribuciju topline unutar kapljica. Sve to im je omogućilo da otkriju kombinaciju prirodnog isparavanja vode i mikrostrukture površine materijala s kojim je dolazila u kontakt, kako bi došlo do "učinka trampolina".

Glavna stvar u dobivanju idealnog superhidrofobnog materijala leži u njegovoj samoj površini. Ona mora biti hrapava da se kapljica ne lijepi za nju, no ne i previše, jer će vodena para prebrzo pobjeći kroz pore i pukotine i potom ishlapiti u zraku ili se smrznuti.

Materijal do kojeg su na kraju istraživanja došli znanstvenici ETH Zurich, predstavlja idealnu površinu za odbijanje kapljica vode, jer su mikrostrukture na silicijskim površinama sastavljene od malih kolumni širokih samo 2 mikrometra, s razmacima između njih od 5 mikrometara. Tijekom studije, znanstvenici su eksperimentirali s različitim materijalima, uključujući jetkani aluminij i ugljične nanocijevi.

Znanstvenici kažu da im je ovo istraživanje omogućilo otkrivanje detalja o kvaliteti površina koje će odbijati vodu i led, kako bi ih se potom moglo precizno dizajnirati.

Kako bi ovaj mehanizam trampolina bio još učinkovitiji i široko primjenjiv, znanstvenici trebaju omogućiti da funkcionira u normalnom zračnom pritisku, te vjeruju da će do toga doći u idućih nekoliko godina.

Ako se to ostvari, u skoroj budućnosti više nikada nećemo kupovati "grebalice" za led, niti ćemo zimi strpljivo čekati na pisti dok se krila zrakoplova ne odlede, a ne bismo se trebali ni bojati da će nam sige leda pasti s krova na glavu.

(ETH Zurich)

Više nećete strugati led s auta

Komentari (0)