Nel futuro, un volo in ritardo a causa del ghiaccio non sarà motivo di tracollo.

Un gruppo di ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign e della Kyushu University ha sviluppato un modo per rimuovere il ghiaccio e la brina dalle superfici in modo estremamente efficiente, utilizzando meno dell'1% dell'energia e meno dello 0,01% del tempo necessario per i metodi di sbrinamento tradizionali.

Il gruppo descrive il metodo in Lettere di fisica applicata . Invece dello scongelamento convenzionale, che scioglie tutto il ghiaccio o la brina dallo strato superiore in giù, i ricercatori hanno stabilito una tecnica che scioglie il ghiaccio nel punto in cui la superficie e il ghiaccio si incontrano, così il ghiaccio può semplicemente scivolare via.

"Il lavoro è stato motivato dalle grandi perdite di efficienza energetica degli impianti energetici e di refrigerazione degli edifici dovute alla necessità di effettuare sbrinamenti intermittenti. Gli impianti devono essere spenti, il fluido di lavoro è riscaldato, poi ha bisogno di essere raffreddato di nuovo, " ha detto l'autore Nenad Miljkovic, all'UIUC. "Questo consuma molta energia se si pensa ai costi operativi annuali dell'esecuzione di cicli di sbrinamento intermittenti".

Secondo gli autori, la più grande fonte di inefficienza nei sistemi convenzionali è che gran parte dell'energia utilizzata per lo sbrinamento va a riscaldare altri componenti del sistema piuttosto che riscaldare direttamente la brina o il ghiaccio. Ciò aumenta il consumo di energia e i tempi di fermo del sistema.

Anziché, i ricercatori hanno proposto di fornire un impulso di corrente molto elevata dove il ghiaccio e la superficie si incontrano per creare uno strato d'acqua. Per garantire che l'impulso raggiunga lo spazio previsto anziché sciogliere il ghiaccio esposto, i ricercatori applicano un sottile rivestimento di ossido di indio e stagno (ITO), una pellicola conduttiva spesso utilizzata per lo scongelamento, sulla superficie del materiale. Quindi, lasciano il resto alla gravità.

Per testare questo, gli scienziati hanno scongelato una piccola superficie di vetro raffreddata a meno 15,1 gradi Celsius, fredda circa quanto le parti più calde dell'Antartide, e a meno 71 gradi Celsius, più fredda delle parti più fredde dell'Antartide. Queste temperature sono state scelte per modellare il riscaldamento, ventilazione, applicazioni di condizionamento e refrigerazione e applicazioni aerospaziali, rispettivamente. In tutti i test, il ghiaccio è stato rimosso con un impulso di durata inferiore a un secondo.

In un vero, sistema 3D, gravità sarebbe assistita dal flusso d'aria. "In scala, tutto dipende dalla geometria, " ha detto Miljkovic. "Tuttavia, l'efficienza di questo approccio dovrebbe sicuramente essere ancora molto migliore degli approcci convenzionali."

Il gruppo non ha ancora studiato superfici più complicate come gli aeroplani, ma pensano che sia un ovvio passo futuro.

"Sono un'estensione naturale mentre viaggiano veloci, quindi le forze di taglio sul ghiaccio sono grandi, il che significa che solo uno strato molto sottile all'interfaccia deve essere sciolto per rimuovere il ghiaccio, " Miljkovic ha detto. "Sarebbe necessario del lavoro per capire come possiamo rivestire componenti curvi in ​​modo conforme all'ITO e per capire quanta energia avremmo bisogno".

I ricercatori sperano di lavorare con società esterne per ampliare il loro approccio alla commercializzazione.