Ледоотталкивающие покрытия существуют уже некоторое время, но до сих пор они были очень чувствительными и довольно быстро отслаивались от поверхностей, которые должны защищать. Исследовательская группа под руководством Анны Марии Коклите и Габриэля Эрнандеса Родригеса из Института физики твердого тела Технологического университета Граца (TU Graz) теперь сумела исправить этот недостаток. Они разработали покрытие с высокой ледоотталкивающей способностью, которое прилипает к широкому спектру материалов и очень устойчиво к истиранию.
Статья команды опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Исследователи достигли этого прогресса, используя технологию производства, называемую инициированным химическим осаждением из паровой фазы (iCVD). Это позволяет сильноклеящемуся грунтовочному материалу постепенно переходить в ледоотталкивающий состав.
Этот плавный переход достигается путем нанесения двух материалов в виде изменяющейся газовой смеси на покрываемую поверхность. Первоначально газовая смесь состоит исключительно из грунтовочного материала, но в процессе нанесения доля ледоотталкивающего материала постоянно увеличивается от 0 до 100%. В результате получается покрытие с сильно клейкой нижней стороной и верхней стороной, предотвращающее прилипание кристаллов льда.
Случайное расположение молекул создает ледоотталкивающий эффект.
В ходе своих экспериментов Коклайт и Эрнандес Родригес открыли основу ледоотталкивающих свойств покрытия.
«Ледоотталкивающий материал состоит из удлиненных молекул, которые прилипают к грунтовке в вертикальной или горизонтальной ориентации», — объясняет Эрнандес Родригес. «Чем толще мы наносили материал, тем более случайным становилось чередование вертикальных и горизонтальных молекул. И чем более случайное расположение на поверхности, тем сильнее ледоотталкивающий эффект». Ранее этот механизм был неизвестен.
Для этого нового типа покрытия возможен широкий спектр применений, например, в авиационной промышленности. «Такое покрытие могло бы ускорить борьбу с обледенением самолетов и сократить расход антифриза», — говорит Коклайт. Датчики, подверженные воздействию погодных условий и нарушаемые льдом, также могут получить пользу от такого покрытия.
