Foto: MIT News
Wir haben bereits herausgefunden, wie die Behandlung von Oberflächen, so dass Flüssigkeiten wie verschüttete Lebensmittel oder regentropfen, schnell bead-up-und roll entfernt. Jedes mal, wenn Sie Wachs Ihr Fahrzeug, das Sie und helfen Sie achselzuckend ein Platzregen. Aber für Fahrzeuge wie Flugzeuge, es dauert nur ein Bruchteil einer Sekunde für ein regentropfen in Eis verwandeln, wenn er trifft ein einfrieren Rumpf, erstellen von Sicherheits-Risiken auf das Flugzeug. Um dies zu bekämpfen, haben Forscher am MIT haben einen Weg gefunden, um Wasser abweisende Oberflächen besser Schuppen einweichen.
Die neue Methode baut auf der Forschung von etwa sechs Jahren, als es entdeckt wurde, dass kleine makroskopische Eigenschaften auf eine Oberfläche, wie eine Reihe von fast unmerklich Grate, geholfen, brechen ein Wasser-Tropfen-Form und Symmetrie, wie es schreckte von Auswirkungen, die Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der er prallte Weg von der Fläche. Die Menge der Zeit, die ein Tropfen in Kontakt mit einer Fläche reduzierte sich um etwa 40 Prozent, die auch reduziert die Menge der Zeit, es war für den thermischen Austausch. In anderen Worten, es reduziert die Gefahr von regentropfen haben genug Zeit, um sich in Eis verwandeln.
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Aber Wasser Tropfen Wirkung eine Oberfläche, die sehr ähnlich wie ein Wasser-Ballon knallt in das Gesicht—Sie verteilen sich auf Auswirkungen, die eine radikal erhöht die Kontaktfläche zwischen Ihnen. Das kann nicht nur beschleunigen den gefrierprozess in einem Flugzeug die Flügel, zum Beispiel, kann es auch problematisch sein, in Bereichen, in denen korrosive Salz build-up auf einer Oberfläche als gischt schlägt in eine Struktur und schnell verdunstet.
Die ridge-Muster angewandt, um die Flächen effektiver zu machen, die Wassertropfen hüpfen Weg schneller, aber die MIT-Ingenieure haben jetzt festgestellt, dass komplexere Strukturen, wie ein Schüssel-förmige Ringe, haben den zusätzlichen Effekt der Minimierung, wie weit ein Tröpfchen verbreiten kann, bevor er hüpft Weg.
Wenn ein Wassertropfen trifft die makroskopische Struktur, es breitet sich aus und füllt es aus, aber nur, bis es auf den Schüssel-Rand, an welcher Stelle es ist abgelenkt nach oben und letztlich von der Oberfläche entfernt. Die Höhe des Spreads wird nicht reduziert, aber da es wird abgelenkt, es gibt minimale Interaktion zwischen ihm und der Oberfläche des behandelten—was war das ultimative Ziel. Die Wirksamkeit dieser Struktur hängt nicht von seiner Größe, und die Größe der Tröpfchen, die einen Einfluss, aber selbst wenn jeder Tropfen nicht schnell prallte entfernt, insgesamt gibt es immer noch eine deutliche Verbesserung.
Abgesehen von der Verringerung der Eis aufbauen auf Flugzeuge, oder sogar die riesigen geschwungenen Rotorblätter einer Windkraftanlage, diese Forschung könnte auch profitieren, Wasserdichte Kleider, die einen großen Markt für hydrophobe Materialien. Die ring-Strukturen integriert werden können in vielen Materialien, wie Stoffe (nicht nur der Metall-Umhüllung ein Flugzeugrumpf), für die schnell zu vergießen Wasser zu verbessern hilft auch ein wasserdichtes Kleidungsstück ist Atmungsaktivität halten die Poren offen und klar.
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