相变液体涂层可以使表面长时间持续无霜 - 科学探索 - cnBeta.COM

时间:2019-07-19 14:31:55 作者:ag88环亚网址 热度:99℃
918博天堂真人手机版 在寒冷的地方,冰和霜可能不仅仅是一种烦恼 - 这些对于汽车和飞机来说可能是十分危险的。现在,伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的研究人员已开发出一种新的防冰材料,与现有技术相比,它可以显著使表面更长时间持续无霜。 新材料由相变液体(PSL)制成,它还使用热量来使表面保持无霜。奇怪的是,热量来自水滴本身,PSL擅长“诱捕”。通常这些材料的熔点高于冰的熔点,因此在冰变回水后它们在温度下保持固态。“在零度以下的温度下,所有的PSL都会变得坚固,”该研究的第一作者Rukmava Chatterjee表示。“所以,在冬天的一天,你可以涂上一层你不希望用PSL材料结冰的表面,并且它会比大多数需要经常重新涂抹的除冰液保存得更久。”研究人员在他们之前的研究中发现,当冷凝后水滴在这些材料的表面上时,他们想要尝试PSL。经调查发现,这是因为水将热量释放到材料中,导致它们变热并融化,从而排斥水。对于这项新研究,该团队将几种不同类型的PSL冷却至-15°C(5°F),使其变硬。然后,他们将它们置于高湿度条件下,观察水在其表面上的凝结情况。果然,固体PSL融化并保持水滴不受影响。该团队实际上感到惊讶,其仍然可以在这么低的温度下工作。“事实证明,PSL非常擅长捕获这种释放的热量,”该研究的通讯作者Sushant Anand表示。“这种质量,再加上浓缩水滴在这些冷却的PSL上变得极易移动的事实意味着霜的形成明显延迟。是的,在某一点上,冰最终会形成,这是不可避免的,但是一些PSL我们测试的是水溶性的,这有助于它们的防冻特性,并且可以比甚至先进的防冰涂层更长时间地延迟结冰。”该团队表示,因为这种新材料可以在如此低的温度下工作,因此它们可以使表面持续无冰,比现有的防冰涂层长300倍,即使作为薄膜使用也可以使用。PSL还有一些其他的好处 - 它们可以制成透明的、可以自我修复划痕并防止液体中的污染物粘在它们上面。该研究发表在《先进材料》(Advanced Materials)杂志上。该团队在以下视频中描述了这种材料。ag88环亚网址