Gli scienziati della Rice University hanno incorporato la resina epossidica infusa con nanonastri di grafene in una sezione della pala di elicottero per testare la sua capacità di rimuovere il ghiaccio attraverso il riscaldamento Joule. Credito:Tour Group/Rice University
Un sottile rivestimento di nanonastri di grafene in resina epossidica sviluppato alla Rice University si è dimostrato efficace nello sciogliere il ghiaccio su una pala di elicottero.
Il rivestimento del laboratorio Rice del chimico James Tour potrebbe essere un efficace antighiaccio in tempo reale per gli aerei, turbine eoliche, linee di trasmissione e altre superfici esposte al clima invernale, secondo un nuovo articolo sulla rivista dell'American Chemical Society Materiali e interfacce applicati ACS .
Nei test, il laboratorio ha sciolto il ghiaccio spesso un centimetro da una pala del rotore di un elicottero statico in un ambiente di meno-4 gradi Fahrenheit. Quando è stata applicata una piccola tensione, il rivestimento forniva calore elettrotermico - chiamato riscaldamento Joule - alla superficie, che scioglieva il ghiaccio.
I nanonastri prodotti commercialmente decomprimendo i nanotubi, un procedimento inventato anche a Rice, sono altamente conduttivi. Piuttosto che cercare di produrre grandi fogli di costoso grafene, il laboratorio ha determinato anni fa che i nanonastri nei compositi si sarebbero interconnessi e avrebbero condotto elettricità attraverso il materiale con carichi molto inferiori rispetto a quelli tradizionalmente necessari.
Esperimenti precedenti hanno mostrato come i nanonastri nei film potrebbero essere usati per sghiacciare le cupole radar e persino il vetro, poiché i film possono essere trasparenti all'occhio.
I test di laboratorio della Rice University su una sezione di un rotore di elicottero raffreddato a meno-4 gradi Fahrenheit mostrano che un sottile strato di resina epossidica infusa con nanonastri può essere utilizzato come antighiaccio. Il composito, incastonato tra uno scudo antiabrasione e la lama nel campione sopra, riscaldato quando è stata applicata l'elettricità, sciogliendo il ghiaccio. Il materiale può essere adatto per tenere gli aerei, turbine eoliche e linee di trasmissione prive di ghiaccio. Credito:Tour Group/Rice University
"L'applicazione di questo composito alle ali potrebbe far risparmiare tempo e denaro negli aeroporti dove le sostanze chimiche a base di glicole ora utilizzate per sghiacciare gli aerei sono anche un problema ambientale, " Disse Giro.
Nei test di laboratorio di Rice, i nanonastri non erano più del 5% del composito. I ricercatori guidati dallo studente laureato della Rice Abdul-Rahman Raji hanno steso un sottile strato di composito su un segmento di pala del rotore fornito da un produttore di elicotteri; hanno quindi sostituito il manicotto di abrasione al nichel termicamente conduttivo utilizzato come bordo d'attacco sulle pale del rotore. Sono stati in grado di riscaldare il composito a più di 200 gradi Fahrenheit.
Per ali o lame in movimento, il sottile strato d'acqua che si forma per primo tra il composito riscaldato e la superficie dovrebbe essere sufficiente per sciogliere il ghiaccio e farlo cadere senza doversi sciogliere completamente, Tour ha detto.
Il laboratorio ha riferito che il composito è rimasto robusto a temperature fino a quasi 600 gradi Fahrenheit.
Come bonus, Tour ha detto, il rivestimento può anche aiutare a proteggere gli aerei dai fulmini e fornire un ulteriore strato di schermatura elettromagnetica.
