[材料] 無須耗能或化學物質就能消除結冰之材料
無須耗能或化學物質就能消除結冰之材料
http://bit.ly/2PMbiq5
在低溫下使用的設備，例如飛機機翼、海上鑽油平台、高架電線、風力發電機巨型葉片上
，結冰可能會導致性能不佳甚至災難性故障，為了防止這種問題通常需要高耗能的加熱系
統或是對環境有害的化學藥劑。最近麻省理工學院一篇刊登在Science Advances上的文章
中，開發出一種利用太陽能的全被動式抗結冰方法。
以往常用於飛機的除冰噴霧劑的主要成分是乙二醇，具有毒性且對環境不友善。出於成本
和安全考量，航空公司也不喜歡使用主動加熱。麻省理工的研究人員在以往的研究中使用
超疏水表面以防止結冰，但這些塗層仍可能會受到結霜的影響，因為結霜是由氣體直接凝
華成固體而形成。
新的系統由簡單的三層材料構成，可以加工或塗覆到欲處理的表面上。頂層材料可以吸收
入射的陽光並將其轉換為熱量，能源吸收和轉換效率非常高，可吸收95％的入射陽光，而
再輻射僅損失3％，但若只有在陽光下的部分發熱並無助於除冰。因此團隊加入第二層，
厚度僅400微米的鋁層，能有效地將熱量橫向散佈到其他表面。底層是用泡沫材料做熱絕
緣，以防止熱量擴散到其他地方。
研究團隊進行了多種測試，包括詳細的實驗室量測和戶外真實測試，以證明系統的有效性
。結果發現，他們的材料能讓邊界層，即冰與表面接觸的地方，融化到形成一層薄薄的水
，這將使表面滑動讓上方的冰塊滑下。熔化不僅僅局限於直接暴露在陽光下的區域，不需
要多餘的動作或能源，甚至可以使用人工照明在夜間進行除冰。
未來該系統可以找到更廣泛的商業用途，例如防止建築物屋頂結冰，或其他航空甚至太空
應用。該團隊將繼續研究以測試其壽命和最佳應用方法，同時並表示其基本系統已可立即
用於某些特定應用。
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.145.192.245
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/ChemEng/M.1537233188.A.14F.html