Extrémne pevný materiál pomôže udržať krídla lietadiel bez ľadu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 14. 9. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Udržiavanie krídel lietadiel bez ľadu je pre bezpečnosť letu veľmi dôležité, ale nie je to najľahšie riešiteľný problém. Roztoky na odstraňovanie námrazy s ťažkými chemikáliami, ktoré sa na lietadlo nastriekajú pred vzletom, môžu udržať povrch krídla čistý a funkčný, ale je to prácne a škodlivé pre životné prostredie. Inžinieri z Houstonskej univerzity predložili nové riešenie a vyvinuli povrchovú vrstvu, ktorá odstraňuje ľad a je podľa nich 100-krát pevnejšia ako iné najmodernejšie materiály.
Prístup tímu z Houstonskej univerzity sa zameriava na spôsob, akým sa pevné predmety oddeľujú od povrchov. Tento proces je riadený pôsobením sily a následným vznikom trhlín na rozhraní. Tieto trhliny môžu začať ako malé, ale budú sa zväčšovať, až kým sa objekt neuvoľní. Výskumníci dokázali tento proces v podstate manipulovať pomocou vývoja takzvaného „povrchu riadeného trhlinami“.
Ide o heterogénny materiál s rôznym mechanickým a chemickým zložením, ktorý je starostlivo navrhnutý tak, aby inicioval vznik trhlín na rozhraní, nasmeroval energiu na tieto trhliny a urýchlil ich rast. To znamená, že ľad sa na materiál neprichytí, ale čo je možno dôležitejšie, materiál vykazuje veľkú pevnosť.
Vedci tvrdia, že nedostatkom podobných materiálov odstraňujúcich ľad je ich obmedzená trvanlivosť, ktorá bráni ich širokému uplatneniu. Ich výsledky naznačujú, že tento nový materiál je 100-krát pevnejší ako všetky ostatné vo vesmíre a pri vysokorýchlostných testoch spoločnosti Boeing v daždivých podmienkach sa zistilo, že materiál prekonáva súčasné najmodernejšie letecké nátery.
„Hlavnou výzvou pri vývoji materiálov odstraňujúcich ľad je nájsť materiály s nízkou priľnavosťou ľadu a zároveň s dobrou odolnosťou,“ povedal vedúci štúdie Hadi Ghasemi.
Vedci sa domnievajú, že materiál si môže nájsť využitie aj mimo oblasti leteckej techniky, pričom jednou z možností sú veterné elektrárne. Tam by mohol napríklad pomôcť zabrániť alebo minimalizovať hromadenie ľadu na turbínach, ktoré ohrozuje výrobu energie.
„Vyvinuli sme novú koncepciu, v ktorej možno prostredníctvom konštrukcie materiálu výrazne urýchliť tvorbu a rast trhlín a ľahko odstrániť vonkajšie objekty z povrchu,“ povedal Ghasemi. „Táto koncepcia sa realizuje s cieľom vyvinúť materiály, ktoré sú vysoko odolné a ľad sa na tieto materiály neprichytí. Povrchy riadené trhlinami poskytujú bohatú materiálovú platformu na usmernenie budúcich inovácií materiálov s minimálnou priľnavosťou a zároveň s veľmi vysokou odolnosťou“.
Výskum bol uverejnený v magazíne Materials Horizons.
