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防冰材料的突破 研究对飞机输电线路等有影响

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-13浏览次数:1080

美国每年造成数十亿美元的损失,包括与航空旅行、基础设施、发电和输电设施有关的延误和损害。对有效、耐用和环境稳定的除冰材料的探索受到了坚硬韧性的阻碍,冰粘附在材料上形成。

休斯顿大学的研究人员报道了一种新的物理理论,叫做应力局部化,他们用来调整和预测新材料的性能。基于这些预测,研究人员在材料层报告说,他们已经创造了一种持久的硅聚合物涂层,可以抵御任何表面的冰。

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他们写道:“我们开发了一种新的物理概念和相应的防冰材料,这种材料具有极低的冰粘附力和长期的机械、化学和环境耐久性。”

哈迪加西米,呃,是机械工程的助理教授,也是这项工作的合著者,他提出了一种在寻找新材料的过程中尝试和错误的方法,以适应材料科学的科学驱动方法。

“你输入你想要的属性,这些原则会告诉你需要合成哪些材料,”他说,并指出这个概念也可以用来预测具有优良抗菌性能或其他理想性能的材料。

他的合作者包括Payman Irajizad、Abdullah al-Bayati、Bahareh Eslami、Taha Shaffat、Masoumeh Nazari、Parham Jafari、Varun Kashyap和Ali Masoudi,他们都是呃机械工程,还有丹尼尔阿拉亚(Daniel Araya),前者是现在在应用物理实验室工作的uh讲师。在约翰霍普金斯大学。

Ghasemi先前曾报道过几种新型防冰材料的开发,但他表示,与其他现有材料一样,这些材料未能完全克服冰粘附在表面上的问题,以及机械和环境耐久性问题。他说,对压力定位的新理解允许新材料避免这种情况。

新材料利用弹性能量将冰定位在与材料接触的位置,触发与冰分离的界面处的裂缝。 Ghasemi说它需要很小的力才能产生裂缝;例如,飞机表面上的气流充当触发器。

该材料用作喷雾,可应用于任何表面。 Ghasemi说,测试表明它不仅机械耐用且不受紫外线的影响 - 对于面对持续阳光的飞机而言也很重要 - 但它不会改变飞机的空气动力学性能。学习表现。他说测试表明,如果没有重新申请,它将持续超过10年。