Разработано "вечное" антиобледенительное покрытие на основе графена

Международная команда ученых из США и Китая разработала инновационное покрытие на основе оксида графена, которое способно предотвращать образование льда в течение недели и даже дольше, даже при высокой влажности воздуха. Это открытие может революционизировать защиту инфраструктуры от обледенения.

Ученые из Северо-Западного университета (NWU) пояснили, что оксид графена обладает уникальной способностью поглощать водяные пары и удерживать их в своей структуре, препятствуя превращению в лед. При нанесении на специально спроектированную поверхность, этот материал создает барьер, который эффективно блокирует образование ледяной корки.

Вдохновением для создания покрытия послужила структура листьев растений. Ученые заметили, что иней и изморозь быстрее всего образуются на прожилках листьев, в то время как участки между ними остаются свободными от льда. Исследователи проанализировали этот феномен и обнаружили, что он обусловлен геометрическими особенностями поверхности листа.

Ученые решили воспроизвести этот принцип, создав искусственные аналогии прожилок и заполнив пространство между ними оксидом графена. В результате, они получили покрытие, которое в 100% случаев предотвратило образование льда в течение более 160 часов при высокой влажности. Для сравнения, другие антиобледенительные покрытия на основе гидрофобных материалов или SLIP-покрытий продемонстрировали значительно меньшую эффективность, предотвращая образование льда лишь на 5-36% в течение 5 часов.

Помимо высокой эффективности, новое покрытие обладает повышенной стойкостью к царапинам и загрязнениям, что продлевает его срок службы. Это открывает широкие возможности для его применения, от защиты крыльев самолетов до обеспечения надежной работы линий электропередач, что в свою очередь может привести к снижению затрат на обслуживание инфраструктуры.

Фото: Wikimedia Commons/IAC; оригинальное изображение туманности «Хеликс» (NASA, NOAO, ESA, команда Hubble по изучению туманности «Хеликс», М. Мейкснер, STScI, и Т.А. Ректор, NRAO) , БЫЛ ЛИ ОБНАРУЖЕН ГРАФЕН В КОСМОСЕ? , (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. )