Molekulárny chaos poháňa silný náter na ničenie ľadu na povrchoch
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 3. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Škrabanie ľadu z okna auta by mohlo byť v budúcnosti oveľa jednoduchšie vďaka novému náteru v spreji, ktorý vyvinuli vedci v Rakúsku. Dôvodom je spôsob, akým sa molekuly počas jeho pokročilého technologického procesu vytvárania zoraďujú alebo nezoraďujú.
Hoci nátery proti námraze nie sú novinkou, vždy s nimi boli problémy, tvrdí výskumný tím z rakúskej Technickej univerzity v Grazi. Predovšetkým sa často môžu oddeliť od povrchov, ktoré majú chrániť pred zamrznutím. Preto sa výskumníci rozhodli tento proces vylepšiť.
Použili výrobnú techniku známu ako iniciovaná chemická depozícia pár alebo iCVD (initiated Chemical Vapor Deposition). Funguje tak, že na povrch, ktorý je potrebné pokryť, sa aplikujú dve látky vo forme plynu. Tento proces sa už roky používa na rôzne účely, od premeny oxidu uhličitého na grafén, až po výrobu lepších lítium-iónových batérií.
V tomto prípade sa vysoko priľnavý základný náter skombinoval s ľadovcovým polymérom. Keď sa plyn položil na povrch, pozostával najmä z podkladu, čo mu umožnilo vytvoriť mimoriadne silné spojenie s povrchom. Ako proces striekania pokračoval, výskumníci zvyšovali množstvo ľadu odolného materiálu z nuly na 100 % zmesi. Výsledkom bol dvojvrstvový náter, ktorý mal pod sebou silnú väzbu a vonkajší povrch, ktorý bránil tvorbe kryštálov ľadu.
Vedci tvrdia, že mechanizmus, ktorý vytvoril tento ľad rozbíjajúci efekt, nebol doteraz nikdy pozorovaný. Zistili, že molekuly v povlaku sa usporiadali do náhodných horizontálnych a vertikálnych vzorov, ktoré bránili tvorbe ľadu.
„Materiál odpudzujúci ľad pozostáva z podlhovastých molekúl, ktoré priliehajú k podkladu vo vertikálnej alebo horizontálnej orientácii,“ vysvetlil Gabriel Hernández Rodríguez z Ústavu fyziky tuhých látok na Technickej univerzite Grazi, spoluautor štúdie. „Čím hrubšie sme materiál naniesli, tým náhodnejšie bolo striedanie vertikálnych a horizontálnych molekúl. A čím náhodnejšie bolo usporiadanie na povrchu, tým väčší bol ľad odpudzujúci účinok.“
Tímu sa podarilo preukázať, že jeho náter dokázal nielen znížiť úroveň priľnavosti ľadu, ale aj znížiť bod mrazu vody, ktorá sa ho dotýkala. Zatiaľ čo majitelia áut v chladnom podnebí môžu snívať o tom, že tento sprej použijú na pokrytie skiel áut a uľahčia si tak mrazivé rána, výskumníci majú v hlave aj iné nápady na využitie spreja, napríklad na urýchlenie odmrazovania lietadiel a ochranu citlivých snímacích zariadení pred mrazom.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne ACS Applied Materials & Interfaces.
