機(jī)場(chǎng)很忙，尤其是在冬天。隨著乘客等待登機(jī)，當(dāng)飛機(jī)需要用數(shù)千加侖的除冰液幫助他們度過(guò)寒冷的冬天時(shí)，延誤會(huì)變得更長(zhǎng)。但是一旦飛機(jī)起飛，大部分液體就會(huì)從飛機(jī)表面消失，最終污染淡水溪流和湖泊。
UIC 機(jī)械工程助理教授 Sushant Anand 和 UIC 博士 Rukmava Chatterjee 致力于為這些苛刻的行業(yè)和消費(fèi)者制造更高效的產(chǎn)品，使其免受冰的影響。學(xué)生，開(kāi)發(fā)了一種比傳統(tǒng)除冰劑更持久的替代品。他們說(shuō)這也可以使其他行業(yè)受益。
“我們質(zhì)疑冷凍保護(hù)劑的壽命，并尋找提高其有效性的新方法，”阿南德說(shuō)。“乙二醇在水中溶解得非?？?，并在飛機(jī)起飛前被沖走，這是一個(gè)耗資數(shù)億美元的嚴(yán)重問(wèn)題——其中大部分最終都進(jìn)入了下水道。我們想，為什么不改進(jìn)這些化學(xué)物質(zhì)“他們自己，并制造出可以持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)對(duì)生物更友好的替代品。這就是我們最終做的事情。”
為了實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo)，研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)包含 80 多種防凍涂層的廣泛系列，可分為聚合物溶液、乳液、乳霜和凝膠。該配方可輕松應(yīng)用于鋁、鋼、銅、玻璃、塑料或任何工業(yè)表面，無(wú)需預(yù)處理或昂貴的表面處理。
Chatterjee 說(shuō)：“我們的涂層是一種一體式包裝，可以延長(zhǎng)霜的形成時(shí)間，同時(shí)通過(guò)微風(fēng)或簡(jiǎn)單的基材傾斜，使表面上形成的任何冰很容易脫落。”
一系列防凍和疏冰涂層是傳統(tǒng)除冰劑的更持久替代品。該涂料是一系列基于相變材料的配方和多功能涂料，可以定制固體污垢在功能表面上的附著力，從冰到細(xì)菌，無(wú)論其固有的材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)如何。學(xué)分：Rukmava Chatterjee
他們的工作在一篇題為“一系列防凍和疏冰涂層”的高級(jí)材料文章中進(jìn)行了報(bào)道。
該涂料是一系列基于相變材料的配方和多功能涂料，可以定制固體污垢在功能表面上的附著力，從冰到細(xì)菌，無(wú)論其固有的材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)如何。這是通過(guò)調(diào)節(jié)化學(xué)物質(zhì)從材料系統(tǒng)中滲出的方式以及通過(guò)創(chuàng)建既光滑又不結(jié)冰的潤(rùn)滑表面層來(lái)設(shè)計(jì)的。
防凍凝膠也是透明的，這對(duì)于交通信號(hào)燈、協(xié)助飛行員著陸的跑道燈、汽車(chē)擋風(fēng)玻璃或建筑窗戶等應(yīng)用至關(guān)重要。
“想象一下，用我們的凝膠涂抹您的智能手表，它可以抑制寒冷負(fù)片中的冰積聚，同時(shí)防止任何細(xì)菌污染，”Chatterjee 說(shuō)。
“由于我們的防冰噴霧劑具有生物友好性和抗菌性，我們甚至認(rèn)為有可能在農(nóng)業(yè)中使用它們來(lái)防止農(nóng)作物被嚴(yán)重霜凍破壞，”阿南德說(shuō)。“但這是一個(gè)白日夢(mèng)，我們需要做更多的研究，看看是否會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生任何長(zhǎng)期的不利影響。”
UIC 的技術(shù)管理辦公室已經(jīng)提交了題為“抑制表面結(jié)冰的組合物和方法”的全球?qū)＠暾?qǐng)。
“這些材料在許多應(yīng)用中具有巨大的潛力，我認(rèn)為我們材料的商業(yè)版本問(wèn)世的日子越來(lái)越近了，”阿南德說(shuō)。
Anand 研究小組成員 Hassan Bararnia 和 Umesh Chaudhuri 與 Chatterjee 合作進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
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