Ученые разработали способ очень эффективного удаления льда и инея с поверхностей, используя менее 1% энергии и 0,01% времени, необходимых для традиционных методов разморозки.
Группу исследователей из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне и Университета Кюсю мотивировала низкая энергоэффективность нынешних технологий размораживания, которые предусматривают не только плавление замерзшей воды, но и нагрева других компонентов системы, например, рабочей жидкости или всего слоя поверхности. Это отнимает много времени, энергии и приводит к повышению эксплуатационных затрат.
Вместо обычного размораживания, при котором все оледенение тает от верхнего слоя к нижнему, исследователи разработали метод, который топит лед только там, где он непосредственно соприкасается с поверхностью, после чего просто соскальзывает под действием гравитации.
Они предложили подавать импульс сильного тока, на линию раздела для создания водной прослойки. Для того чтобы гарантировать распространение импульса только в нужном пространстве, ученые нанесли на поверхность материала тонкий слой проводящего оксида индия-олова (ITO).
В ходе экспериментов команда замораживала стеклянную поверхность от -15 °C до -71 °C. Эти температуры были выбраны для моделирования отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха в различных частях Антарктики и Антарктиды. Во всех испытаниях лед полностью удалялся с помощью импульса продолжительностью менее 1 с.
Ученые отмечают, что в реальной крупномасштабной трехмерной системе гравитации будет помогать поток воздуха, но важное значение имеет также и геометрия объекта. Поэтому далее они будут изучать эффективность подхода на сложных поверхностях, таких как самолеты.
Ранее мы также сообщали об изобретении прочного полимерного покрытия, препятствующего обледенению любой поверхности.
текст: Илья Бауэр, фото: American institute of physics, bjtonline
