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国外研究团队研发新型疏冰涂层 可以持续抗结冰590天

2019-08-01

目前大多数的疏冰材料对于极低温的环境不适用。7月31日,记者了解到,挪威科技大学He Jianying和Zhang Zhilian的研究团队利用具有较低凝固点的乙醇(-114.1°C)封装在硅橡胶中制备成疏冰涂层,该涂层可以实现在界面处缓慢释放乙醇形成非冻结的润滑层,使其在极低的温度下(-60°C),保持材料表面持久、超低的冰粘附力。无需补充乙醇,可在极低温度下保持593天,有望支持人类在北冰洋、南极洲活动时所需表面防结冰材料。



冰雪天,道路、电缆和风力涡轮机上的结冰对人们的生活、社会的生产造成了极大的危害。遇到这些问题,常见的方法有机械法、化学法……说白了就是加加热、用扫帚扫、撒盐、撒抗冻剂……这些方法耗时、低效、环境污染大,具有非常大的局限性。这些传统方法需要很大的能量输入,才能使得外加抗冻剂渗透到材料-冰界面上,或者融化界面上的冰变成水来除冰,但是在寒冷地区,这些方法的能耗非常大。


疏冰涂层材料的一大问题是“耐久性”。“令人惊讶的是,即使在590天之后,该材料仍然可以释放出乙醇,耐久性是该涂层体系的一大亮点。”德国马普所DorisVollmer说。

研究人员将乙醇与硅橡胶在室温下快速固化,将乙醇封装在基体中。当涂层材料上形成冰时,乙醇可以从基质中扩散出去,降低界面处冰的凝固点,使其融化形成液体层,减少涂层表面的冰粘附。该体系的关键在于调控乙醇的释放率,缓慢释放乙醇产生可控的可再生液体界面层是这项研究的另一亮点。


加拿大英属哥伦比亚大学的表面科学专家Kevin Golovin点评:“研究人员通常会排斥液体润滑型表面处理方式,因为一旦失去液体润滑剂,该表面涂层就失效了。这项研究非常有趣,能够疏冰的同时保持耐久性。”

hang Zhilian介绍说:“原则上,这项技术可以使用在任何材料表面,但仍然有许多工作有待开展。”






来源: 高分子科学前沿      

Tag: 涂料

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