Un ingegnere meccanico dell'Università di Houston ha sviluppato un materiale spruzzabile per lo spargimento di ghiaccio che è 100 volte più forte di qualsiasi altro. Il nuovo materiale di rivestimento durevole è stato testato da Boeing in condizioni di pioggia erosiva a 385 miglia orarie e ha superato le attuali tecnologie di rivestimento aerospaziale all'avanguardia.

Il principio del nuovo "materiale a frattura controllata" sta nel fatto che per il distacco di qualsiasi oggetto solido esterno da una superficie (come il ghiaccio dall'ala di un aeroplano), deve essere applicata una forza, e tale forza porterà inevitabilmente alla formazione di alcuni crepe nell'interfaccia. Queste crepe (o fratture) crescono fino al completo distacco dell'oggetto dalla superficie.

Attraverso un nuovo concetto sviluppato da Hadi Ghasemi, Professore Associato di Ingegneria Meccanica Cullen, il distacco può essere accuratamente controllato e accelerato.

"Abbiamo sviluppato un nuovo concetto in cui⁠—attraverso la progettazione dei materiali⁠—è possibile accelerare significativamente la formazione e la crescita delle crepe e rimuovere facilmente gli oggetti esterni dalla superficie. Questo concetto viene implementato per sviluppare materiali che sono altamente durevoli e il ghiaccio non si attacca a questi materiali", riporta Ghasemi nell'articolo di copertina di Materials Horizons . Il team di ricerca di Ghasemi include la sua studentessa di dottorato, Sina Nazifi. "Le superfici a frattura controllata forniscono una ricca piattaforma di materiali per guidare l'innovazione futura dei materiali con un'adesione minima pur avendo una durata molto elevata", ha affermato Ghasemi.

Una soluzione necessaria

Dal 1990 al 2000, il 12% di tutti i disastri aerei legati al clima erano dovuti alla formazione di ghiaccio. Nell'industria energetica, la formazione di ghiaccio nei sistemi di trasmissione può portare al crollo di pali e torri, alla rottura dei conduttori e al flashover degli isolanti.

Per combattere i pericoli della formazione di ghiaccio, sono stati sviluppati molti materiali con caratteristiche di distacco del ghiaccio, ma molti tendono ad avere una durata molto bassa, limitandone l'efficacia.

"La sfida principale nello sviluppo di materiali per la rimozione del ghiaccio è trovare materiali con bassa adesione del ghiaccio e buona durata", ha affermato Ghasemi.

Il suo nuovo materiale offre entrambi.

Questo nuovo concetto fondamentale di materiali a frattura controllata apre la strada a innovazioni nei materiali per l'industria aerospaziale, l'energia eolica e altre applicazioni industriali e commerciali in cui la formazione di ghiaccio è un problema. L'accumulo di ghiaccio sulle turbine eoliche potrebbe portare a un calo dell'80% della produzione di energia che potrebbe essere evitato attraverso questi nuovi materiali di rivestimento, secondo i ricercatori. + Esplora ulteriormente

I ricercatori segnalano una svolta nei materiali repellenti per il ghiaccio