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[资讯] 科学家研制出耐用的防冰涂层

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奥地利格拉茨科技大学(TU Graz)的一个研究小组表示,虽然防冰涂层并不新鲜,但它们一直存在问题。首先,它们通常会从它们本应防止冻结的表面上脱落。


因此,研究人员着手改进这一过程。他们使用了一种被称为初始化学气相沉积(iCVD)的制造技术。它的工作原理是将两种物质以气体的形式涂在需要涂层的表面上。多年来,从将二氧化碳转化为石墨烯到制造更好的锂离子电池,该工艺已被用于各种领域。

在这种情况下,将高粘性底漆与疏冰聚合物结合。当气体沉积在表面上时,它主要由底漆组成,这使它能够与表面形成超强的结合。随着喷雾过程的继续,研究人员将防冻材料的用量从混合物的零增加到100%。其结果是形成了一层双层涂层,其底部和外表面具有牢固的结合,阻止了冰晶的形成。

研究人员说,产生这种破冰效应的机制以前从未见过。他们发现,涂层中的分子以随机的水平和垂直模式排列,阻碍了冰的形成。

“这种防冰材料由细长的分子组成,它们以垂直或水平方向附着在引物上,”格拉茨工业大学固态物理研究所的研究合著者加布里埃尔·埃尔南德斯·罗德里格斯(Gabriel Hernández Rodríguez)解释说。“我们使用的材料越厚,垂直和水平分子之间的交替就越随机。表面的排列越随机,防冰效果就越好。”

该团队能够证明,它的涂层不仅能够降低冰的粘附水平,而且还能降低接触它的水的冰点。

虽然寒冷气候下的车主可以梦想用这种喷雾来覆盖车窗,让寒冷的早晨变得更容易,但研究人员对这种喷雾还有其他想法,比如加快飞机的除冰速度,让精致的传感设备免受霜冻。

这项研究发表在ACS应用材料与界面杂志上。