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北京,2月1日,科技日报——莱斯大学的官方网站称,该大学开发的薄层石墨烯环氧纳米带已被证明能有效融化直升机桨叶上的冰。
该校化学实验室的詹姆斯·杜尔(James Toure)在最近发表在美国化学学会杂志《美国化学学会应用材料与界面》(ACS Applied Materials and Interfaces)上的一篇论文中指出,这种石墨烯薄膜可能有助于实时有效地去除飞机挡风玻璃、风力涡轮机、输电线和其他设备表面的冰。
莱斯大学此前发明了一种商业生产高导电性纳米带的工艺流程。几年前,当其他实验室竞相开发大块昂贵的石墨烯材料时,莱斯大学的实验室决定生产纳米带复合材料,他们认为这可能比传统的跨材料互连需要更少的电荷。
在测试中,研究人员在零下20摄氏度的温度下成功融化了静态直升机旋翼叶片上几厘米厚的冰。他们只需要施加一个小电压,涂层就会将电热传递到叶片表面,融化覆盖它的冰层。
先前的实验表明,薄膜纳米带可以用来给雷达圆顶甚至玻璃除冰。“在机翼上应用这种复合材料可以为机场节省时间和费用。现在机场使用乙二醇作为除冰的基础化学品,由此带来的环境污染问题不容忽视。”杜尔说。
研究人员将复合材料铺在直升机制造商提供的叶片上,形成一薄层,然后用耐磨的导电镍代替用作旋翼叶片前缘的套筒,最终能够将复合材料加热到100摄氏度以上。对于移动的机翼或叶片,只要在其表面和加热的复合材料之间形成水层,就可以在冰层完全融化之前将其直接倾倒。
研究人员报告称,石墨烯复合材料可以在300摄氏度以上保持稳定性。此外,材料涂层还可以帮助飞机避免雷击,并提供额外的电磁屏障。