Film zo zlatých nanotyčí čistí ľadové povrchy pomocou slnečného žiarenia
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 19. 1. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Prevencia alebo odstraňovanie ľadu na povrchoch je veľkým zimným problémom a aj preto vedci z Kórejského inštitútu pre pokročilú vedu a technológie (KAIST) vyvinuli nový tenký filmový povlak. Ten je vyrobený zo zlatých nanotyčí a dokáže pasívne roztopiť ľad iba pomocou slnečného žiarenia.
V regiónoch s chladnými zimami sa môže na povrchoch hromadiť ľad a spôsobiť problémy. Hľadanie spôsobov, ako udržať autá, lietadlá, cesty, pristávacie dráhy, okná, solárne panely, elektrické vedenia a ďalšiu infraštruktúru bez ľadu, je hlavnou oblasťou inžinierskeho výskumu. Soli sú však nebezpečné pre životné prostredie a vkladanie elektród, ktoré zahrievajú povrchy, vyžaduje energiu.
Materiál, ktorý dokáže pasívne odstraňovať ľad, by mohol byť efektívnejší a jednoduchší v aplikáciách v reálnom svete. Nový náter tímu z KAIST by to mal robiť tak, že zachytáva slnečné svetlo, aby sa zahrial a odstránil ľad z povrchu.
Nový film je tvorený celulózovými nanokryštálmi ako základom, ktoré možno ľahko extrahovať z prírodných zdrojov. Aktívnou zložkou sú však zlaté nanotyče, čo sú kúsky, ktoré absorbujú slnečné svetlo a zahrievajú sa. Prostredníctvom špecializovanej výrobnej techniky vedci vytvorili filmy, v ktorých by sa zlaté nanotyče usporiadali do krúžkov, čím sa zlepšili ich schopnosti odmrazovania.
Tím testoval materiál v laboratóriu umiestnením dosky na reguláciu teploty na spodok a vodotesnú vrstvu na hornú časť filmu a použil ho na ochranu proti námraze a odmrazovanie už nahromadeného ľadu. V oboch prípadoch už po 10-tich minútach pôsobenia svetla bol povrch z veľkej časti bez ľadu.
Ako presne by fungovalo odmrazovanie hrubých vrstiev námrazy, zostáva zatiaľ otázkou. Zdá sa, že aspoň časť povrchu zlatých nanotyčí musí byť vystavená slnečnému žiareniu, aby sa zahriala. Použitie zlata, kde iné podobné systémy používajú meď, tiež vyvoláva otázky týkajúce sa nákladov a škálovateľnosti. To znamená, že je potrebné vykonať ešte viac optimalizačnej práce.
„Táto technika môže byť aplikovaná na plasty, ako aj na flexibilné povrchy,“ povedal profesor Hyoungsoo Kim, zodpovedajúci autor štúdie. „Použitím na vonkajších materiáloch a fóliách dokáže generovať vlastnú tepelnú energiu, čo by výrazne ušetrilo energiu prostredníctvom dobrovoľného získavania tepelnej energie v rôznych aplikáciách vrátane áut, lietadiel a okien v obytných alebo komerčných priestoroch, kde sa námraza stáva vážnym problémom. v zime.“
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Communications.
