歐盟「PHOBIC2ICE」項目-致力于飛機疏水和防冰塗層的研發

歐盟“PHOBIC2ICE”項目-致力於飛機疏水和防冰塗層的研發

來源:Alexey Lesik, Shutterstock

研究人員利用納米技術創造出一種新型飛機塗層。該塗層能夠起到疏水作用並可阻止冰的形成。

如果冰塊堆積在飛機表面,航班計劃會相應發生調整,以至於乘客在飛機除冰時被迫困在機場。然而更為致命的是,它會嚴重降低飛機機翼、螺旋槳、通風口和其他重要部件的功能。

為解決飛機表面結冰這一極具挑戰性的問題,國際社會成立了一個研究聯盟。得力於歐盟的PHOBIC2ICE項目,合作伙伴們正在研究不同的除冰技術。這些技術將使材料表面難以結冰。

塗層:對水和冰說“不”

目前的結冰問題歸根到底是鋁表面的性質。鋁表面可允許水滴的附著。因此,在寒冷潮溼的天氣裡,冰冷的微粒會比較容易附著在飛機表面。研究人員現在正致力於研究如何在飛機表面應用超疏水塗層,來避免結冰。他們的解決辦法是利用納米顆粒製成實驗塗層,這樣可使鋁表面疏水同時還可以防止結冰。

“納米粒子可以產生尖刺,空氣被夾在它們之間,”項目協調員技術夥伴基金會的材料科學家Bartlomiej Przybyszewski解釋道。空氣阻止了水的穿透,所以水就從表面上滾下來。

研究人員在研究該項創新技術時,他們從大自然中獲得了不少靈感。具體來說,秘密在於荷葉——納米般的表面紋理不允許它們被弄溼或弄髒!

在風洞中對飛機表面進行測試

他們也利用風洞測試了該塗層的有效性。通過模擬隧道惡劣的天氣條件,研究人員能夠看到飛機表面的冰是如何形成的。在隧道內噴入水形成冰雲,水在冰點以下冷卻而不被凍結。然後水滴降落在飛機表面,在撞擊時結冰。

但不僅只有冰在我們的考慮範圍之內。來自空中客車公司的材料科學家Elmar Bonaccurso描述了該團隊的目標:“作為一個行業,我們需要確保這些塗層不僅能有效防止結冰。而且,如果我們想要飛行,還應該能抵抗沙子等大氣介質。因為如果我們想穿過雲層和紫外線,就會經歷沙塵暴。”

該項目的成功之處在於可以減少目前除冰過程中的能源消耗,同時也可降低對環境的不良影響。目前研究人員正致力於使塗層更為耐用,從而使其經濟性更為優越。

根據該成就,PHOBIC2ICE(防止飛機結冰的超疏冰表面)項目正在朝著未來發展。今後在機場不再需要頻繁的除冰程序。這將有助於降低成本、減少汙染同時也可以避免航班延誤。


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